WO2016174039A1 - Modulares gasentnahmesystem für druckgasflaschen - Google Patents

Modulares gasentnahmesystem für druckgasflaschen Download PDF

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WO2016174039A1
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gas cylinder
compressed gas
additional
shut
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Alexander Kriese
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Messer Gaspack Gmbh
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    • Y10T137/7065—With means for accommodating a detachable actuator

Definitions

  • the invention relates to a compressed gas cylinder with a removal fitting, which is a mounted on the compressed gas cylinder obturator, at least one of the
  • the compressed gas cylinder is to be equipped with a correspondingly robust shut-off device, with a fall protection device or a suitable combination of both.
  • the fall protection device is usually mounted as a mounted on the neck of the compressed gas cylinder
  • Secured element in the form of a bracket, collar or cage made of metal or plastic, which encloses the obturator at least partially and thus protects against direct impact.
  • integrated valves in addition to a shut-off device, further functional components are compactly arranged within a housing, such as pressure regulators, flow regulators, display devices, one or more connections for the Examples of integrated valves can be found, for example, in US Pat. Nos. 8,322,569 B2, 6,732,996 B1, 8,534,312 B2, WO 2008/052022 A2 or US Pat 2008/0095607 A1
  • the statutory requirements must be met in this case for the entire arrangement with all integrated fittings.
  • this leads to considerable development costs as for the housing of each valve type and valve protection own tools must be developed and also the requirements for the fall protection in complicated valves can be very high.
  • the required compactness of the integrated valves is also a cost driver.
  • Another aspect in this context is that for repairs of such valves usually the gas cylinder must be completely emptied, then the entire valve replaced with a new one and only then the repair is performed on the dismantle valve. In addition to the expense of disassembly and assembly, this causes additional costs that the gas cylinder for a certain period of time is unusable.
  • the invention is therefore based on the object, a compressed gas cylinder with
  • sampling valve is modular and a basic module that includes the obturator and the obturator hedging fall protection device, and at least one releasably connected to the base module and at least one additional function module containing
  • the compressed gas cylinder according to the invention is thus equipped with a modular exhaust valve, the aforementioned statutory requirements for fall protection and shut-off the gas cylinder in the basic module the removal fitting is realized.
  • Add-on module or the additional modules, the / the removal fitting in addition to Basic module has and / the over the pure shut-off function
  • Carrying handles has / are with a connection port for connecting to the gas outlet of the obturator and with suitable
  • the at least one additional module is connected to the base module in such a way that it is guaranteed by the basic module
  • Compressed gas cylinder does not matter. For example, this is realized by the provision of predetermined breaking points, weak zones or flexible cable connections.
  • the at least one additional module can incidentally also with its own
  • Safety device which protects the respective additional function modules integrated in the additional module. Although this safety device then meets the safety requirements required for the respective fitting, however, it does not need to satisfy the legal requirements for the fall security of the compressed gas cylinder as such, since the compressed gas cylinder is already adequately protected in this regard via the basic module.
  • the basic module itself is used during assembly or replacement of a
  • the compressed gas cylinder can be customized to a customer's individual requirements, or a set of compressed gas cylinder types, each with different integrated bleeder valves (i.e., with different functionalities), can be offered without having to have separate approval procedures for each new type
  • Additional function blocks are in the add-on module all customary in integrated valves fittings and devices used, such as pressure regulator, filling or withdrawal ports, electronic or analog display units, for example, display units for pressure and / or level of the compressed gas cylinder.
  • An additional function module or a combination of several additional function modules can be provided in an additional module.
  • a plurality of interconnected additional modules may be provided, each containing one or more additional function blocks.
  • Add-on module is integrated with a control that goes through a through the
  • Additional module extending connecting part is operatively connected to the obturator. When the additional module is attached, the operation of the
  • Basic module can at least largely closed in the radial direction
  • the control includes a
  • Actuator such as a handwheel, a lever, a handle or a knob, which is connected to the connecting part.
  • the connecting part cooperates with the valve spindle of the obturator, for example, form-fitting manner and is detachably connected to the valve spindle after the assembly of the additional module.
  • Essential for the operating element is that it is designed in such a way that an impact on the operating element can not impair the fall security of the compressed gas cylinder ensured by the basic module. For example, this is the
  • the additional module Connecting part in the form of a flexible shaft, a propeller shaft or a plastically or elastically deformable piston formed or equipped with predetermined breaking points or mechanical weakness zones.
  • the additional module with at least one of the at least one additional function block shock-absorbing securing device
  • This safety device is a device that detects the additional function modules contained in the additional module from outside
  • the securing device is a bracket, a cage or a housing provided with suitable access openings for operating the
  • the additional module is equipped with a carrying handle or a pivot knob, which is attached, for example, to the housing of the additional module.
  • the carrying handle or the pivot knob also - possibly in addition to others
  • Additional function blocks - be integrated in another additional module that is connected to the first additional module.
  • the fall protection device of the basic module is preferably screwed onto the neck ring thread of the compressed gas cylinder and can therefore be easily mounted and removed if necessary.
  • the fall protection device of the basic module is expediently equipped with a collar section which is supported by a shoulder of the compressed gas cylinder.
  • the collar portion may be integrally formed with the fall protection device or as an independent element fixedly connected to this or also be screwed onto the neck ring thread of the compressed gas cylinder.
  • the collar section provides for a higher strength and rigidity of the fall protection device and thus for a higher security.
  • it is also suitable as a surface for markings.
  • the contents or the danger of the contents of the compressed gas counterfeit can be indicated by different coloring of the collar section.
  • the modules have the appearance of a uniform, integrated removal fitting. For example, have basic module and additional module / e
  • Basic module and additional module (s) are preferably fixed, but detachable with each other and with the bottle body of the
  • the compressed gas cylinders according to the invention are preferably used for the storage of pressurized industrial gases or gas mixtures, such as oxygen, nitrogen, noble gases, carbon dioxide or welding gas mixtures, medical gases or medical gas mixtures such as medical oxygen, medical air, N 2 0 and the like., Or specialty gases or diving gas mixtures.
  • the compressed gas cylinders according to the invention preferably have a filling volume of between 2 liters to 50 liters and a maximum filling pressure of preferably between 50 bar and 300 bar.
  • FIG. 1 shows a compressed gas cylinder according to the invention in a first embodiment in a partially cutaway view
  • FIG. 2 shows a compressed gas cylinder according to the invention in a second embodiment in a likewise partially cutaway view.
  • compressed gas cylinders 1, 1 a are containers with a filling volume between 2 I and 50 I, which determines for receiving a pressurized gas, for example nitrogen, oxygen, a noble gas or a medical gas or gas mixture and are designed for a filling pressure of, for example, between 50 bar and 300 bar.
  • the embodiments according to FIGS. 1 and 2 differ only in the functionalities of the removal fitting mounted on the respective compressed gas cylinder 1, 1a; Incidentally, like elements in both drawings are given the same reference numerals.
  • the pressurized gas cylinders 1, 1 a shown in the drawings each have a bottle body 2 made, for example, of metal or a composite material, in the usual way and not explained here in more detail.
  • the compressed gas cylinders 1, 1 a have a shoulder portion 4 and a
  • Halsringgewinde 5 which is arranged around an outlet opening, not shown here around.
  • the compressed gas cylinders 1, 1 a are each constructed with a module
  • Removal fitting 7, 7a equipped.
  • the removal fittings 7, 7a each consist of a basic module 8, which is constructed identically in both embodiments of FIG. 1 and FIG. 2, and an additional module 9, 9a, which is each equipped with different functionalities.
  • the basic module 8 comprises a shut-off element 10 fastened to the outlet opening of the compressed gas cylinder 1 and a fall protection device 11.
  • Shut-off device 10 is in particular a standard cylinder valve, as is often the case with commercially available compressed gas cylinders used and meets all statutory safety requirements.
  • the obturator 10 has a valve spindle 12 in a conventional manner, by the rotation of a
  • Gas outlet 13 of the obturator is opened or closed.
  • Fall protection device 11 is, for example, a half shell, basket or cage structure made of metal or plastic surrounding the obturator 10.
  • the fall protection device 1 1 comprises a substantially cylindrically shaped, upwardly open, but otherwise closed Ventiltikkorb which extends with its side walls from the neck of the compressed gas cylinder 1, 1 a to the height of the upper end of the valve stem 12 and with a bottom plate 15 on the neck ring thread 5 of
  • Gas cylinder 1, 1 a is screwed.
  • the fall protection device 1 1 is equipped in the embodiments shown with a collar portion 14, with which the fall protection device 1 1 from the shoulder portion 4 of the gas cylinder 1, 1 a is supported and in this way for increased stability
  • Fall protection device 1 1 ensures.
  • the fall protection device 1 1 is designed so that it meets the legally required requirements for the fall protection of the respective Compressed gas cylinder 1, 1 a fully guaranteed, even if the basic module 8 of the removal fitting 7, 7a an additional module 9, 9a is mounted.
  • the additional module 9 of the compressed gas cylinder 1 in Fig. 1 comprises a housing 17 with cylindrical side walls, the circumference in the circumference of the
  • the additional module 9 is fixed to its housing 17 with the fall protection device 1 1 of the basic module 8, but releasably connected, for example by a screw 18.
  • a plurality of additional function blocks 19, 20, 21 are added inside the housing 17 .
  • the pressure regulator is flexible
  • the housing 17 On its front side facing away from the neck, the housing 17 has a cover 23.
  • a control element 24 extends through the housing 17 and engages with a connecting part 25 in a form-fitting manner around the valve spindle 12 of the obturator 10.
  • the control element 24 On its opposite from the valve spindle 12 end face the control element 24 is equipped with a handwheel 26 or a handle part.
  • the lid 23 is provided with an access opening, which allows the operation of the control element 24 and thus of the obturator 10 with attached additional module 9.
  • the operating element 24 is designed such that it does not impair the fall security ensured by the fall protection device 11, for example, the operating element comprises a hinge connection (not shown here) or is equipped with weakness zones which are activated during a violent fall Impact on the control to prevent transmission of shock on the obturator.
  • the carrying handle 27 is fixedly but detachably connected to the housing 17 and can be considered as a separate additional module.
  • the removal fitting 7a of the compressed gas cylinder 1 a shown in FIG. 2 differs from the removal fitting 7 of the compressed gas cylinder 1 of FIG. 1 by another additional module 9 a, which is equipped with partially other additional function blocks 30, 31, 32, namely a pressure regulator 30, a double
  • Ent fortunean gleich 31 and an electronic display unit 32 which displays, for example, the level, the pressure in the cylinder 1 a and / or the amount of gas removed.
  • additional function blocks may also be present, but are not shown here.
  • the additional function blocks 30, 31, 32 are housed in a housing 33 of the additional module 9a, similar to the housing 17 fixed, but releasably connected to the fall protection device 1 1 of the basic module 8 and in the field of additional function blocks 30, 31, 32 with
  • the housing 33 has an at least partially conically shaped
  • Head portion 34 which facilitates the readability of the display unit 32.
  • an operating element 35 for actuating the shut-off valve 10 is also provided here with the additional module 9a attached.
  • Operating element 35 extends through housing 33 and has a handwheel 36 protruding from head section 34 and a connecting part 37 operatively connected thereto and with valve stem 12 of obturator 10, which in the embodiment shown here is at least partially made of a flexible material.
  • connection line 38th To connect the pressure regulator 30 with the obturator 10 is a connection line 38th
  • the housing 33 is primarily for the protection of within the respective housing 17, 33 recorded Additional function blocks 19, 20, 21; 30, 31, 32; for the fall security of
  • Compressed gas cylinder 1, 1 a, the housing 17, 33, however, have no meaning.
  • the functionalities of the bleed valves 7, 7a can be easily changed by removing the add-on module 9, 9a from the base module 8 and replacing it with another add-on module having the desired functionalities, which is subsequently connected to the base module 8.
  • the housing 17, 33 of the fall protection device 1 1 and the connecting part 25, 37 released from the valve stem 12 and the connecting line 22, 38 are separated from the gas outlet 13 of the obturator 10.
  • the additional module 9, 9a can be exchanged, for example, if a
  • Additional function module 19, 20, 21; 30, 31, 32 is irreparably damaged.
  • the removal fitting 7 of FIG. 1 can be delivered depending on the customer with or without handle 27 or with another handle. Despite the changes made in this way the functionalities of the compressed gas cylinder 1, 1 a a new fall protection test is not required because the base module 8 is not changed.

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Abstract

Um gesetzliche Anforderungen an die Fallsicherheit zu erfüllen, müssen Druckgasflaschen mit integrierten Ventilen, bei denen eine Vielzahl an Funktionsträgern in einer Entnahmeeinheit integriert sind, mit aufwändigen Fallschutzsicherungen ausgerüstet sein. Zudem muss bei einem derartigen Ventile bei vielen Veränderungen, wie z.B. Ergänzung um eine zusätzliche Funktion, jeweils ein neues Genehmigungsverfahren für das gesamte Ventil durchgeführt werden. Um den diesbezüglichen Aufwand zu verringern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, eine Entnahmearmatur für eine Druckgasflasche modular aufzubauen, wobei ein das Absperrorgan und eine das Absperrorgan absichernde Fallschutzeinrichtung umfassendes Grundmodul allen gesetzlichen Anforderungen an den Fallschutz und die Absperreinrichtung der Druckgasflasche genügt. Alle weiteren Funktionalitäten der Entnahmearmatur sind in wenigstens einem Zusatzmodul integriert, da mit dem Grundmodul fest, jedoch lösbar und ohne Beeinträchtigung der Fallsicherheit verbunden ist.

Description

Modulares Gasentnahmesystem für Druckgasflaschen
Die Erfindung betrifft eine Druckgasflasche mit einer Entnahmearmatur, die ein an der Druckgasflasche montiertes Absperrorgan, wenigstens einen an das
Absperrorgan angeschlossene Zusatzfunktionsbaustein sowie zumindest eine zumindest das Absperrorgan gegen unzulässige Beschädigung absichernde
Fallschutzeinrichtung aufweist.
Gesetzliche Vorschriften zur Fallsicherheit von Druckgasflaschen sehen vor, dass bei einem Fall der Druckgasflasche aus 1 ,20 m Höhe zum einen das Absperrorgan der Druckgasflasche geschlossen bleibt und das in der Druckgasflasche enthaltene Gas nicht unkontrolliert entweicht und zum anderen die Druckgasflasche nach dem Fall gefahrlos geöffnet und entleert werden kann. Dazu ist die Druckgasflasche mit einem entsprechend robusten Absperrorgan, mit einer Fallschutzeinrichtung oder einer geeigneten Kombination aus beidem auszurüsten. Die Fallschutzeinrichtung ist dabei in der Regel als ein auf den Hals der Druckgasflasche aufmontiertes
Sicherungselement in Form eines Bügels, Kragens oder Käfigs aus Metall oder Kunststoff ausgestaltet, welches das Absperrorgan zumindest teilweise umschließt und auf diese Weise gegen eine direkte Stoßeinwirkung absichert.
Gesetzliche Vorschriften für Absperrarmaturen von Druckgasflaschen verlangen zudem ein umfangreiches Zulassungs- bzw. Genehmigungsverfahren, welches unter anderem Lebensdauerprüfungen, Feuerbeständigkeitsprüfungen und im Fall von Sauerstoff Sauerstoff-Druck-Stoß-Prüfungen beinhaltet.
In den letzten Jahren wurden von verschiedenen Herstellern sogenannte„integrierte Ventile" (VIPR) auf den Markt gebracht. Bei integrierten Ventilen sind neben einem Absperrorgan weitere Funktionsbausteine kompakt innerhalb eines Gehäuses angeordnet, wie beispielsweise Druckregler, Durchflussregler, Anzeigeeinrichtungen, ein oder mehrere Anschlüsse für die Entnahme von Gas und/oder für die Befüllung der Druckgasflasche. Beispiele für integrierte Ventile finden sich etwa in der US 8 322 569 B2, der US 6 732 996 B1 , der US 8 534 312 B2, der WO 2008/052022 A2 oder der US 2008/0095607 A1 . Die gesetzlich vorgeschriebene Anforderungen müssen in diesem Falle für die gesamte Anordnung mit allen darin integrierten Armaturen erfüllt sein. Dadurch kommt es aber zu erheblichen Entwicklungskosten, da für die Gehäuse eines jeden Ventiltyps und Ventilschutzes eigene Werkzeuge entwickelt werden müssen und zudem die Anforderungen an den Fallschutz bei kompliziert aufgebauten Ventilen sehr hoch sein können. Die geforderte Kompaktheit der integrierten Ventile ist ebenfalls ein Kostentreiber.
Ein weiterer Aspekt in diesem Zusammenhang ist, dass für Reparaturen derartiger Ventile in der Regel die Gasflasche komplett entleert werden muss, anschließend das gesamte Ventil gegen ein neues ausgetauscht und erst im Anschluss daran die Reparatur am demontieren Ventil durchgeführt wird. Neben dem Aufwand für Demontage und Montage verursacht dies zusätzliche Kosten dadurch, dass die Gasflasche für einen gewissen Zeitraum nicht nutzbar ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Druckgasflasche mit
Entnahmearmatur zu schaffen, die einerseits die gesetzlichen Anforderungen an Fallsicherheit und Absperrarmatur erfüllt, und die andererseits mit einem geringen Aufwand mit Funktionalitäten ausgerüstet werden kann, die für eine Druckgasflasche mit integriertem Ventil gefordert werden.
Gelöst ist diese Aufgabe bei einer Druckgasflasche der eingangs genannten Art und Zweckbestimmung dadurch, dass die Entnahmearmatur modular aufgebaut ist und ein Grundmodul, das das Absperrorgan und eine das Absperrorgan absichernde Fallschutzeinrichtung umfasst, sowie wenigstens ein mit dem Grundmodul lösbar verbundenes und wenigstens einen Zusatzfunktionsbaustein enthaltendes
Zusatzmodul aufweist.
In Unterschied zu den fallgesicherten Druckgasflaschen nach dem Stande der Technik, insbesondere im Unterschied zu den bekannten Druckgasflaschen mit integrierten Ventilen, ist die erfindungsgemäße Druckgasflasche also mit einer modular aufgebauten Entnahmearmatur ausgerüstet, wobei die eingangs erwähnten gesetzlich vorgeschriebenen Anforderungen an Fallschutz und Absperrarmatur der Druckgasflasche im Grundmodul der Entnahmearmatur verwirklicht ist. Das
Zusatzmodul oder die Zusatzmodule, das/die die Entnahmearmatur zusätzlich zum Grundmodul aufweist und das/die die über die reine Absperrfunktion
hinausgehenden Funktionalitäten, wie beispielsweise Zusatzarmaturen oder
Tragegriffe, aufweist/aufweisen, ist/sind mit einem Verbindungsanschluss zum Verbinden mit dem Gasausgang des Absperrorgans und mit geeigneten
Einrichtungen zum lösbaren Befestigen des Zusatzmoduls an das Grundmodul (oder, im Falle mehrerer Zusatzmodule, zum lösbaren Befestigen der Zusatzmodule untereinander) ausgerüstet. Das wenigstens eine Zusatzmodul ist derart mit dem Grundmodul verbunden, dass die durch das Grundmodul gewährleistete
Fallsicherheit der Druckgasflasche nicht beeinträchtigt wird. Dies wird beispielsweise dadurch realisiert, dass sämtliche Verbindungselemente zwischen Grundmodul und dem Zusatzmodul oder den Zusatzmodulen so ausgeführt sind, dass die im Falle eines Stoßes gegen das Zusatzmodul erfolgende Kraftübertragung auf das
Absperrorgan so gering gehalten wird, dass sie für die Fallsicherheit der
Druckgasflasche keine Rolle spielt. Beispielsweise wird dies durch das Vorsehen von Sollbruchstellen, Schwächezonen oder flexiblen Leitungsverbindungen realisiert. Das wenigstens eine Zusatzmodul kann im Übrigen auch mit einer eigenen
Sicherheitseinrichtung ausgerüstet sein, die die jeweiligen im Zusatzmodul integrierten Zusatzfunktionsbausteine schützt. Diese Sicherheitseinrichtung erfüllt dann zwar die für die jeweilige Armatur erforderlichen Sicherheitsanforderungen, sie brauchen jedoch nicht den gesetzlichen Anforderungen an die Fallsicherheit der Druckgasflasche als solche zu genügen, da die Druckgasflasche diesbezüglich bereits über das Grundmodul hinreichend abgesichert ist.
Das Grundmodul selbst wird bei der Montage oder beim Austausch eines
Zusatzmoduls nicht verändert. Wird eine Änderung der Funktionalitäten der
Entnahmearmatur gewünscht, braucht somit nur das Zusatzmodul ausgetauscht bzw. durch weitere Zusatzmodule ergänzt zu werden. Auf diese Weise kann die Druckgasflasche individuellen Wünschen eines Kunden angepasst werden, oder es kann ein Satz von Druckgasflaschentypen mit jeweils unterschiedlichen integrierten Entnahmearmaturen (d.h. mit unterschiedlichen Funktionalitäten) angeboten werden, ohne dass bei jedem neuen Typ eigene Zulassungsverfahren bezüglich der
Fallsicherheit oder der Absperrarmatur durchlaufen werden müssten oder neue Teile konstruiert werden müssten. Mit Ausnahme des mit der Druckgasflasche direkt verbundenen Absperrorgans sind alle weiteren Armaturen und Vorrichtungen (hier„Zusatzfunktionsbausteine" genannt) im Zusatzmodul oder in den Zusatzmodulen integriert. Als
Zusatzfunktionsbausteine sind im Zusatzmodul alle in integrierten Ventilen üblichen Armaturen und Vorrichtungen einsetzbar, wie beispielsweise Druckregler, Füll- oder Entnahmeanschlüsse, elektronische oder analoge Anzeigeeinheiten, beispielsweise für Anzeigeeinheiten für Druck und/oder Füllstand der Druckgasflasche. In einem Zusatzmodul können ein Zusatzfunktionsbaustein oder eine Kombination aus mehreren Zusatzfunktionsbausteinen vorgesehen sein. Weiterhin können auch mehrere miteinander verbundene Zusatzmodule vorgesehen sein, die jeweils eine oder mehrere Zusatzfunktionsbausteine enthalten.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass im
Zusatzmodul ein Bedienelement integriert ist, das über ein sich durch das
Zusatzmodul hindurch erstreckendes Verbindungsteil mit dem Absperrorgan wirkverbunden ist. Bei aufgesetztem Zusatzmodul erfolgt die Betätigung des
Absperrorgans in diesem Falle mittels des Bedienelements. Somit erübrigt sich eine Zugangsöffnung im Grundmodul zur Betätigung des Absperrorgans, und das
Grundmodul kann in radialer Richtung zumindest weitgehend geschlossenen
Fallschutzeinrichtung ausgerüstet sein (gleichwohl können aus Wartungsgründen oder zur Durchführung von Leckagentests derartige Zugangsöffnungen in der Wand der Fallschutzeinrichtung vorgesehen sein). Das Bedienelement umfasst ein
Betätigungsorgan, beispielsweise ein Handrad, einen Hebel, ein Griffteil oder einen Drehknopf, das mit dem Verbindungsteil verbunden ist. Das Verbindungsteil wirkt mit der Ventilspindel des Absperrorgans beispielsweise formschlüssig zusammen und ist nach der Montage des Zusatzmoduls lösbar mit der Ventilspindel verbunden.
Wesentlich für das Bedienelement ist, dass es derart ausgebildet ist, dass ein Stoß auf das Bedienelement die durch das Grundmodul gewährleistete Fallsicherheit der Druckgasflasche nicht beeinträchtigen kann. Beispielsweise ist dazu das
Verbindungsteil in Form einer flexiblen Welle, einer Gelenkwelle oder eines plastisch oder elastisch verformbaren Kolbens ausgebildet oder mit Sollbruchstellen oder mechanischen Schwächezonen ausgerüstet. Bevorzugt ist das Zusatzmodul mit wenigstens einer den wenigstens einen Zusatzfunktionsbaustein gegen Stoß absichernden Sicherungseinrichtung
ausgerüstet. Bei dieser Sicherungseinrichtung handelt es sich um Einrichtungen, die die im Zusatzmodul aufgenommenen Zusatzfunktionsbausteine vor äußeren
Einwirkungen schützen, die jedoch für die Fallsicherheit der Druckgasflasche gemäß den gesetzlichen Anforderungen keine Bedeutung besitzen. Beispielsweise handelt es sich bei der Sicherungseinrichtung um einen Bügel, um einen Käfig oder um ein Gehäuse, das mit geeigneten Zugangsöffnungen zur Bedienung der
Zusatzfunktionsbausteine und zum Anschließen des Zusatzmoduls an das
Grundmodul ausgerüstet ist.
In einer abermals vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Zusatzmodul mit einem Tragegriff oder einem Schwenkknauf ausgerüstet, der beispielsweise am Gehäuse des Zusatzmoduls befestigt ist. Im Übrigen kann der Tragegriff oder der Schwenkknauf auch - gegebenenfalls zusätzlich zu weiteren
Zusatzfunktionsbausteinen - in einem weiteren Zusatzmodul integriert sein, dass mit dem ersten Zusatzmodul verbunden ist.
Die Fallschutzeinrichtung des Grundmoduls ist bevorzugt auf dem Halsringgewinde der Druckgasflasche aufgeschraubt und lässt sich daher problemlos montieren und bei Bedarf wieder entfernen.
Zweckmäßigerweise ist die Fallschutzeinrichtung des Grundmoduls mit einem sich von einer Schulter der Druckgasflasche abstützenden Kragenabschnitt ausgerüstet. Der Kragenabschnitt kann dabei einstückig mit der Fallschutzeinrichtung ausgebildet oder aber als eigenständiges Element fest mit dieser verbunden oder gleichfalls auf dem Halsringgewinde der Druckgasflasche aufgeschraubt sein. Der Kragenabschnitt sorgt zum einen für eine höhere Festigkeit und Steifigkeit der Fallschutzeinrichtung und damit für eine höhere Sicherheit. Zum anderen eignet er sich auch als Fläche für Markierungen. Beispielsweise kann durch unterschiedliche Einfärbungen des Kragenabschnitts der Inhalt oder die Gefährlichkeit des Inhalts der Druckgasfalsche angezeigt werden. Vorteilhafterweise besitzen die Module die Anmutung einer einheitlichen, integrierten Entnahmearmatur. Beispielsweise besitzen Grundmodul und Zusatzmodul/e
Außenwände mit einem einheitlichen Außenradius, der bevorzugt gleich dem
Außenradius des Druckgasflaschenkörpers ist. Grundmodul und Zusatzmodul/e sind bevorzugt fest, jedoch lösbar miteinander und mit dem Flaschenkörper der
Druckgasflasche verbunden.
Die erfindungsgemäßen Druckgasflaschen dienen bevorzugt zur Speicherung von unter Druck stehenden technischen Gasen oder Gasgemischen, wie beispielsweise Sauerstoff, Stickstoff, Edelgase, Kohlendioxid oder Schweißgasgemische, medizinische Gase oder medizinische Gasgemische wie medizinischer Sauerstoff, medizinische Luft, N20 und dergl., oder Spezialgase oder Tauchgasgemische. Die erfindungsgemäßen Druckgasflaschen besitzen bevorzugt ein Füllvolumen von zwischen 2 Liter bis 50 Liter und einen maximalen Fülldruck von bevorzugt zwischen 50 bar und 300 bar auf.
Anhand der Zeichnungen sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen:
Fig. 1 : Eine erfindungsgemäße Druckgasflasche in einer ersten Ausführungsform in einer teilweise aufgeschnittenen Ansicht,
Fig. 2: eine erfindungsgemäße Druckgasflasche in einer zweiten Ausführungsform in einer ebenfalls teilweise aufgeschnittenen Ansicht.
Bei den in den Zeichnungen gezeigten Druckgasflaschen 1 , 1 a handelt es sich um Behälter mit einem Füllvolumen zwischen 2 I und 50 I, die zur Aufnahme eines unter Druck stehenden Gases, beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff, ein Edelgas oder ein medizinisches Gas oder Gasgemisch bestimmt und für einen Fülldruck von beispielsweise zwischen 50 bar und 300 bar ausgelegt sind. Die Ausführungsformen nach Fig. 1 und Fig. 2 unterscheiden sich lediglich in den Funktionalitäten der auf die jeweilige Druckgasflasche 1 , 1 a aufmontierten Entnahmearmatur; im Übrigen sind gleich wirkende Elemente in beiden Zeichnungen mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die in den Zeichnungen gezeigten Druckgasflaschen 1 , 1 a weisen jeweils in üblicher und hier nicht näher erläuterten Weise einen beispielsweise aus Metall oder einem Verbundmaterial gefertigten Flaschenkorpus 2 auf. In ebenfalls bekannter Weise weisen die Druckgasflaschen 1 , 1 a einen Schulterabschnitt 4 und ein
Halsringgewinde 5 auf, das um eine hier nicht gezeigte Ausgangsöffnung herum angeordnet ist.
Die Druckgasflaschen 1 , 1 a sind jeweils mit einer aus Modulen aufgebauten
Entnahmearmatur 7, 7a ausgerüstet. Die Entnahmearmaturen 7, 7a bestehen jeweils aus einem Grundmodul 8, das in beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und Fig. 2 identisch aufgebaut ist, und einem Zusatzmodul 9, 9a, das jeweils mit unterschiedlichen Funktionalitäten ausgestattet ist.
Das Grundmodul 8 umfasst ein an der Ausgangsöffnung der Druckgasflasche 1 befestigtes Absperrorgan 10 sowie eine Fallschutzeinrichtung 1 1 . Beim
Absperrorgan 10 handelt es sich insbesondere um ein Standard-Flaschenventil, wie es häufig bei handelsüblichen Druckgasflaschen zum Einsatz kommt und das allen gesetzlichen Sicherheitsanforderungen entspricht. Das Absperrorgan 10 weist in an sich bekannter Weise eine Ventilspindel 12 auf, durch deren Drehung ein
Gasausgang 13 des Absperrorgans geöffnet bzw. geschlossen wird. Bei der
Fallschutzeinrichtung 1 1 handelt es sich beispielsweise um eine das Absperrorgan 10 umschließende Halbschale, Korb- oder Käfigstruktur aus Metall oder Kunststoff. In den hier gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst die Fallschutzeinrichtung 1 1 einen im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten, nach oben offenen, im Übrigen jedoch geschlossenen Ventilschutzkorb, der sich mit seinen Seitenwänden vom Hals der Druckgasflasche 1 , 1 a bis zur Höhe des oberen Endes der Ventilspindel 12 erstreckt und der mit einer Bodenplatte 15 auf das Halsringgewinde 5 der
Druckgasflasche 1 , 1 a aufgeschraubt ist. Die Fallschutzeinrichtung 1 1 ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen mit einem Kragenabschnitt 14 ausgerüstet, mit dem sich die Fallschutzeinrichtung 1 1 vom Schulterabschnitt 4 der Druckgasflasche 1 , 1 a abstützt und der auf diese Weise für eine erhöhte Stabilität der
Fallschutzeinrichtung 1 1 sorgt. Die Fallschutzeinrichtung 1 1 ist so ausgebildet, dass es die gesetzlich geforderten Anforderungen an den Fallschutz der jeweiligen Druckgasflasche 1 , 1 a vollumfänglich gewährleistet, und zwar auch dann, wenn an das Grundmodul 8 der Entnahmearmatur 7, 7a ein Zusatzmodul 9, 9a montiert ist.
Das Zusatzmodul 9 der Druckgasflasche 1 in Fig. 1 umfasst ein Gehäuse 17 mit zylinderförmigen Seitenwänden, die in ihrem Umfang dem Umfang den
Seitenwänden der Fallschutzeinrichtung 1 1 entsprechen. Das Zusatzmodul 9 ist an seinem Gehäuse 17 mit der Fallschutzeinrichtung 1 1 des Grundmoduls 8 fest, jedoch lösbar, beispielsweise durch eine Schraubverbindung 18, verbunden. Im Innern des Gehäuses 17 sind mehrere Zusatzfunktionsbausteine 19, 20, 21 aufgenommen. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 handelt es sich dabei um einen Druckregler 19, einen Entnahmeanschluss 20 und eine Druckanzeige 21 . Weitere Zusatzfunktionsbausteine, wie beispielsweise ein Füllanschluss, weitere
Entnahmeanschlüsse, Stell- oder Reduzierventile u. dergl. können ebenfalls innerhalb des Gehäuses 17 angeordnet sein, sind jedoch aus Gründen der
Übersichtlichkeit hier nicht gezeigt. Der Druckregler ist über eine flexible
Anschlussleitung 22 mit dem Gasausgang 13 des Absperrorgans 10 verbunden. Im Bereich der Zusatzfunktionsbausteine 19, 20, 21 (und ggf. im Bereich der hier nicht gezeigten weiteren Zusatzfunktionsbausteine) weist das Gehäuse 17
Zugangsöffnungen auf, die den Zugang zum Druckregler 19 und dem
Entnahmeanschluss 20 sowie die Ablesung der Anzeige 21 auch bei aufgesetztem Gehäuse 17 ermöglichen. Auf seinem vom Hals entgegen gesetzten Stirnseite weist das Gehäuse 17 einen Deckel 23 auf.
Um auch bei aufgesetztem Zusatzmodul 9 die Betätigung des Absperrorgans 10 zu ermöglichen, erstreckt sich durch das Gehäuse 17 ein Bedienelement 24, das mit einem Verbindungsteil 25 die Ventilspindel 12 des Absperrorgans 10 formschlüssig umgreift. Auf seiner von der Ventilspindel 12 entgegengesetzten Stirnseite ist das Bedienelement 24 mit einem Handrad 26 oder einem Griffteil ausgerüstet. Im
Bereich des Handrads 26 ist der Deckel 23 mit einer Zugangsöffnung versehen, die die Betätigung des Bedienelements 24 und damit des Absperrorgans 10 bei aufgesetztem Zusatzmodul 9 ermöglicht. Das Bedienelement 24 ist so ausgebildet, dass es die durch die Fallschutzeinrichtung 1 1 gewährleistete Fallsicherheit nicht beeinträchtigt, beispielsweise umfasst das Bedienelement eine hier nicht gezeigte Gelenkverbindung oder ist mit Schwächezonen ausgerüstet, die bei einem heftigen Stoß auf das Bedienelement eine Übertragung des Stoßes auf das Absperrorgan verhindern. Weiterhin ist die Entnahmearmatur 9 mit einem Tragegriff 27
ausgerüstet, der dem erleichterten Transport der Druckgasflasche 1 dient. Der Tragegriff 27 ist mit dem Gehäuse 17 fest, aber lösbar verbunden und kann als eigenständiges Zusatzmodul betrachtet werden.
Die in Fig. 2 gezeigte Entnahmearmatur 7a der Druckgasflasche 1 a unterscheidet sich von der Entnahmearmatur 7 der Druckgasflasche 1 aus Fig. 1 durch ein anderes Zusatzmodul 9a, das mit teilweise anderen Zusatzfunktionsbausteinen 30, 31 , 32 ausgerüstet ist, nämlich einen Druckregler 30, einen doppelten
Entnahmeanschluss 31 und eine elektronische Anzeigeeinheit 32, die beispielsweise den Füllstand, den Druck in der Druckgasflasche 1 a und/oder die Menge an entnommenem Gas anzeigt. Weitere Zusatzfunktionsbausteine können ebenfalls vorhanden sein, sind hier jedoch nicht gezeigt. Die Zusatzfunktionsbausteine 30, 31 , 32 sind in einem Gehäuse 33 des Zusatzmoduls 9a aufgenommen, das ähnlich wie das Gehäuse 17 fest, aber lösbar mit der Fallschutzeinrichtung 1 1 des Grundmoduls 8 verbunden und im Bereich der Zusatzfunktionsbausteine 30, 31 , 32 mit
entsprechenden Zugangsöffnungen ausgerüstet ist. Anstelle eines flachen Deckels weist das Gehäuse 33 einen zumindest abschnittsweise konisch geformten
Kopfabschnitt 34 auf, der die Ablesbarkeit der Anzeigeeinheit 32 erleichtert. Ähnlich wie beim Zusatzmodul 9 ist auch hier ein Bedienelement 35 zur Betätigung der Absperrarmatur 10 bei aufgesetztem Zusatzmodul 9a vorgesehen. Das
Bedienelement 35 erstreckt sich durch das Gehäuse 33 hindurch und weist ein aus dem Kopfabschnitt 34 herausragendes Handrad 36 sowie ein mit diesem und mit der Ventilspindel 12 des Absperrorgans 10 wirkverbundenes Verbindungsteil 37 auf, das im hier gezeigten Ausführungsbeispiel zumindest abschnittsweise aus einem flexiblen Material gefertigt ist, weshalb im Falle eines heftigen Stoßes auf das
Handrad 36 keine sicherheitsgefährdende Kraftwirkung auf das Absperrorgan 10 erfolgt. Zum Verbinden des Druckreglers 30 mit dem Absperrorgan 10 dient eine Anschlussleitung 38.
Ebenso wie das Gehäuse 17 dient das Gehäuse 33 vornehmlich dem Schutz der innerhalb des jeweiligen Gehäuses 17, 33 aufgenommenen Zusatzfunktionsbausteinen 19, 20, 21 ; 30, 31 , 32; für die Fallsicherheit der
Druckgasflasche 1 , 1 a haben die Gehäuse 17, 33 dagegen keine Bedeutung.
Bei Bedarf können die Funktionalitäten der Entnahmearmaturen 7, 7a leicht dadurch verändert werden, dass das Zusatzmodul 9, 9a vom Grundmodul 8 entfernt und durch ein anderes die gewünschten Funktionalitäten aufweisendes Zusatzmodul ersetzt wird, das anschließend mit dem Grundmodul 8 verbunden wird. In diesem Falle muss lediglich das Gehäuse 17, 33 von der Fallschutzeinrichtung 1 1 sowie das Verbindungsteil 25, 37 von der Ventilspindel 12 gelöst und die Anschlussleitung 22, 38 von dem Gasausgang 13 des Absperrorgans 10 getrennt werden. Ebenso kann das Zusatzmodul 9, 9a beispielsweise ausgetauscht werden, wenn ein
Zusatzfunktionsbaustein 19, 20, 21 ; 30, 31 , 32 irreparabel beschädigt ist. In ähnlicher Weise kann die Entnahmearmatur 7 aus Fig. 1 je nach Kundenwunsch mit oder ohne Tragegriff 27 oder mit einem anderen Tragegriff ausgeliefert werden. Trotz der auf diese Weise vorgenommenen Änderungen der Funktionalitäten der Druckgasflasche 1 , 1 a ist eine erneute Fallschutzprüfung nicht erforderlich, da das Grundmodul 8 nicht verändert wird.
Bezugszeichenliste
1 , 1 a Druckgasflasche 2 Flaschenkorpus 3
4 Schulterabschnitt
5 Halsringgewinde c D
7, 7a Entnahmearmatur
8 Grundmodul
9, 9a Zusatzmodul
10 Absperrorgan
1 1 Fallschutzeinrichtung
12 Ventilspindel
13 Gasausgang
14 Kragenabschnitt
15 Bodenplatte
16 -
17 Gehäuse
18 Schraubverbindung
19 Druckregler
20 Entnahmeanschluss
21 Druckanzeige
22 Anschlussleitung
23 Deckel
24 Bedienelement
25 Verbindungsteil
26 Handrad
27 Tragegriff
28 -
29 -
30 Druckregler
31 Entnahmeanschuss
32 Anzeigeeinheit
33 Gehäuse
34 Kopfabschnitt
35 Bedienelement
36 Handrad
37 Verbindungsteil
38 Anschlussleitung

Claims

Patentansprüche
1 . Druckgasflasche mit einer Entnahmearmatur, die ein an der Druckgasflasche (1 , 1 a) montiertes Absperrorgan (10), wenigstens einen an das Absperrorgan (10) angeschlossenen Zusatzfunktionsbaustein (19, 20, 21 , 30, 31 , 32) sowie zumindest eine zumindest das Absperrorgan (10) gegen unzulässige
Beschädigung absichernde Fallschutzeinrichtung (1 1 ) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entnahmearmatur (7, 7a) modular aufgebaut ist und ein das
Absperrorgan (10) und eine das Absperrorgan (10) absichernde
Fallschutzeinrichtung (1 1 ) umfassendes Grundmodul (8) sowie wenigstens ein mit dem Grundmodul (8) lösbar verbundenes und die wenigstens einen
Zusatzfunktionsbaustein (19, 20, 21 , 30, 31 , 32) aufweisendes Zusatzmodul (9, 9a) umfasst.
2. Druckgasflasche nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als
Zusatzfunktionsbaustein/e (19, 20, 21 , 30, 31 , 32) im Zusatzmodul (9, 9a) ein Druckregler (19, 30), ein Füllanschluss, ein Entnahmeanschluss (20, 31 ) oder eine Anzeigeeinheit (21 , 32) oder eine Kombination aus mehreren dieser Zusatzfunktionsbausteine (19, 20, 21 , 30, 31 , 32) vorgesehen ist.
3. Druckgasflasche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Zusatzmodul (9, 9a) ein Bedienelement integriert ist, das über ein sich durch das Zusatzmodul (9, 9a) hindurch erstreckendes Verbindungsteil (25, 37) mit dem Absperrorgan (10) wirkverbunden ist.
4. Druckgasflasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Zusatzmodul (9, 9a) mit einer die
Zusatzfunktionsbausteine (9, 9a) gegen Stoß absichernden
Sicherungseinrichtung ausgerüstet ist.
5. Druckgasflasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Zusatzmodul (9, 9a) mit einem Tragegriff (27) oder einem Schwenkknauf ausgerüstet ist.
6. Druckgasflasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fallschutzeinrichtung (1 1 ) des Grundmoduls (8) auf einem Halsringgewinde (5) der Druckgasflasche (1 , 1 a) aufgeschraubt ist.
7. Druckgasflasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Fallschutzeinrichtung (1 1 ) des Grundmoduls (8) mit einem sich von einer Schulter (4) der Druckgasflasche (1 , 1 a) abstützenden Kragenabschnitt (14) ausgerüstet ist.
8. Druckgasflasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass Grundmodul (8) und Zusatzmodul/e (9, 9a)
zylinderförmige Gehäuse (17, 33) aufweisen, die jeweils den gleichen
Außenumfang aufweisen.
9. Druckgasflasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass Zusatzmodule ausgetauscht werden können, ohne das hierzu die Druckgasflasche entleert werden muss oder das Grundmodul (8, 10) demontiert werden muss.
PCT/EP2016/059301 2015-04-29 2016-04-26 Modulares gasentnahmesystem für druckgasflaschen WO2016174039A1 (de)

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PL16719065.1T PL3289279T3 (pl) 2015-04-29 2016-04-26 Modułowy system pobierania gazu do butli z gazem sprężonym
EP16719065.1A EP3289279B1 (de) 2015-04-29 2016-04-26 Modulares gasentnahmesystem für druckgasflaschen
ES16719065T ES2916323T3 (es) 2015-04-29 2016-04-26 Sistema modular de toma de gas para botellas de gas a presión
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DE102015005599.2 2015-04-29

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