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Dokumentenidentifikation DE102004041499B4 13.07.2006
Titel Absperrvorrichtung für eine Gasleitung
Anmelder RHEINAUER MASCHINEN & ARMATURENBAU Faulhaber und Truttenbach KG, 77866 Rheinau, DE
Erfinder Almert, Adam, 77866 Rheinau, DE
Vertreter Lichti + Partner GbR, 76227 Karlsruhe
DE-Anmeldedatum 27.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004041499
Offenlegungstag 02.03.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.2006
IPC-Hauptklasse F16L 55/10(2006.01)A, F, I, 20060201, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung zum Verschließen einer Gasleitung, mit einem in einen Rohrleitungsabschnitt einsetzbaren, rohrförmigen Gehäuse, das in seinem Inneren einen Ventilsitz aufweist, einem Ventilkörper, der verschieblich in einem am Gehäuse gehaltenen Führungsteil gelagert ist, und einer Feder, die den Ventilkörper entgegen der Strömungsrichtung S des Gases in eine vom Ventilsitz abgehobene Offenstellung beaufschlagt, wobei auf der Außenseite des Gehäuses eine Dichtungseinrichtung angeordnet ist, mit der das Gehäuse dichtend an einer Innenwandung des Rohrleitungsabschnitts anlegbar ist.

Eine derartige Absperrvorrichtung ist auch als sogenannter Gasströmungswächter bekannt (DE 100 43 811 A1, DE 102 02 067 A1) und findet insbesondere bei Gasarmaturen und Gas-Hauseinführungen Verwendung, um eine Gasleitung selbsttätig abzusperren, wenn in der Gasleitung ein übermäßig hoher Gasdurchfluss beispielsweise infolge einer verbraucherseitigen hohen Gasentnahme auftritt, die durch einen Defekt begründet sein kann.

Der bekannte Gasströmungswächter besitzt ein rohrförmiges Gehäuse, das in einem von dem Gas durchströmten Rohrleitungsabschnitt in axialer Richtung eingebaut wird. Im Inneren des Gehäuses ist ein Ventilsitz ausgebildet, der mit einem üblicherweise tellerförmigen Ventilkörper zusammenwirkt. Der Ventilkörper sitzt auf einem Führungsstift, der sich in Axialrichtung des Gehäuses, d.h. in Strömungsrichtung des Gases erstreckt. An dem Gehäuse ist ein Führungsteil für den Führungsstift vorgesehen, so dass der Führungsstift und somit der Ventilkörper in axialer Richtung verschieblich gelagert sind. Durch entsprechende Anschläge sind die Endstellungen der möglichen Verschiebung des Ventilkörpers definiert. Mittels einer auf den Führungsstift aufgesetzten Feder ist der Ventilkörper entgegen der Strömungsrichtung des Gases in seine Offenstellung vorgespannt, in der er sich in einem deutlichen Abstand von dem Ventilsitz befindet.

Im Normalbetrieb des Gasströmungswächters kann das Gas den Ventilkörper umströmen und durch den Gasströmungswächter hindurchströmen. Der Durchflussquerschnitt, die Fläche des Ventilkörpers und die Vorspannung der Feder sind so aufeinander abgestimmt, dass der Ventilkörper beim Überschreiten eines vorbestimmten Wertes des Gas-Staudrucks entgegen der Kraft der Feder in seine Sperrstellung verschoben wird, in der er an dem Ventilsitz dichtend anliegt und dadurch die Gasleitung verschließt.

Um ein Umströmen des rohrförmigen Gehäuses zu verhindern, muss dieses dicht in den Rohrleitungsabschnitt eingebaut sein. Zu diesem Zweck ist zwischen der radialen Außenseite des Gehäuses und der Innenwandung des Rohrleitungabschnittes eine Dichtungseinrichtung vorgesehen, die üblicherweise als Ringdichtung herkömmlichen Aufbaus ausgebildet ist. Damit der zwischen dem Gehäuse und der Innenwandung des Rohrleitungsabschnitts gebildete Spalt mittels der Ringdichtung zuverlässig abgedichtet ist, müssen die Abmessungen der abzudichtenden Bauteile und der Ringdichtung exakt aufeinander abgestimmt sein. Es hat sich jedoch gezeigt, dass insbesondere der Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnittes relativ starken Maßschwankungen von bis zu ± 5% unterliegt, so dass eine sichere Abdichtung des Gehäuses gegenüber der Innenwandung des Rohrleitungsabschnittes mit einer üblichen Ringdichtung nicht sichergestellt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absperrvorrichtung der genannten Art zu schaffen, die gegenüber dem Rohrleitungsabschnitt, in den sie eingesetzt ist, eine sichere Abdichtung zuverlässig gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Absperrvorrichtung der genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Dichtungseinrichtung zumindest zwei in Strömungsrichtung des Gases voneinander beabstandete Ringdichtungen aufweist, die unterschiedliche Außendurchmesser besitzen, wobei die Differenz der Außendurchmesser der Ringdichtungen im Bereich von 0,5 mm bis 2,5 mm und insbesondere im Bereich von 0,5 mm bis 1,5 mm liegt. Aufgrund dieser zumindest zwei Ringdichtungen kann der Spalt zwischen dem Gehäuse und der Innenwandung des umgebenden Rohrleitungsabschnittes von einer der Ringdichtungen auch dann zuverlässig abgedichtet werden, wenn der Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnittes relativ großen herstellungsbedingten Schwankungen unterliegt.

Der umgebene Rohrleitungsabschnitt besitzt die Form eines Zylinders mit kreisförmigem Innenquerschnitt. Wenn der Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnittes innerhalb der zulässigen Maßtoleranzen am oder in der Nähe des oberen Grenzwertes liegt, d.h. relativ groß ist, sorgt diejenige Ringdichtung für eine Abdichtung, die den größeren Außendurchmesser besitzt. Die andere Ringdichtung, die einen geringeren Außendurchmesser besitzt, kann dabei auf dem Gehäuse verbleiben, jedoch tritt sie mit der Innenwandung des umgehenden Rohrleitungsabschnitts nicht in Anlage.

Wenn der Durchmesser des Rohrleitungsabschnitts an oder nahe dem unteren Grenzwert der Maßtoleranzen liegt, d.h. relativ gering ist, sorgt diejenige Ringdichtung, die den geringeren Außendurchmesser besitzt, für eine Abdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Rohrleitungsabschnitt. Der Benutzer wird in diesem Fall die andere Ringdichtung größeren Außendurchmessers üblicherweise entfernen.

Bei dem erfindungsgemäßen Gasströmungswächter sind somit unterschiedliche Ringdichtungen vorgesehen, die alternativ in Abhängigkeit von dem tatsächlichen Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnittes verwendet werden, den der Benutzer bzw. Monteur auf der Baustelle vorfindet. Auf diese Weise ist es möglich, für eine zuverlässige Abdichtung zwischen der Außenwandung des Gehäuses und der Innenwandung des umgebenden Rohrleitungsabschnittes selbst dann zu sorgen, wenn der Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnittes relativ starken Schwankungen innerhalb des üblichen Toleranzbereichen ± 5% liegt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Ringdichtung in üblicher Weise von einem aus einem elastischen Kunststoff bestehenden Dichtungsring gebildet ist, der in einer eigenen, im Gehäuse ausgebildeten umlaufenden Umfangsnut angeordnet ist.

Die unterschiedlichen Außendurchmesser der Ringdichtungen lassen sich auf verschiedene Weise erreichen. Einerseits können Dichtungsringe mit unterschiedlichem Querschnitt und insbesondere unterschiedlicher Querschnittshöhe verwendet werden. Mit derartigen Dichtungsringen lassen sich auch Ringdichtungen unterschiedlichen Außendurchmessers erreichen, wenn die zugeordneten Umfangsnuten den gleichen Abstand von der Längsmittelachse des Gehäuses aufweisen. In handhabungstechnischer Hinsicht ist es jedoch bevorzugt, dass die Ringdichtungen von gleichen Dichtungsringen, d.h. Dichtungsringen identischer Form gebildet sind. In diesem Fall lassen sich Ringdichtungen unterschiedlichen Außendurchmessers am einfachsten dadurch erreichen, dass die Abstände der Nutböden der Umfangsnuten von der Längsmittelachse des Gehäuses unterschiedlich sind. Die Verwendung gleichartiger Dichtungsringe bringt für den Benutzer den Vorteil mit sich, dass er nicht aufpassen muss, welcher Dichtungsring in welcher Nut sitzt, da eine Verwechselungsmöglichkeit nicht mehr gegeben ist.

Zur Montage des Gasströmungswächters wird das Gehäuse von einem Ende in den Rohrleitungsabschnitt eingesetzt. Dabei kann das Gehäuse an seinem einen axialen Ende mit einem umlaufenden, radial hervorstehenden Kragen vorgesehen sein, mit dem es gegen ein stirnseitiges Ende des Rohrleitungsabschnitts anlegbar ist. Die Anlage zwischen dem stirnseitigen Ende des Rohrleitungsabschnitts und dem umlaufenden Kragen des Gehäuses definiert die korrekte Einbauposition des Gasströmungswächters.

Wenn der Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnitts relativ klein ist und somit zur Abdichtung diejenige Ringdichtung verwendet wird, die den geringeren Außendurchmesser besitzt, kann die andere, den größeren Außendurchmesser besitzende Ringdichtung von dem Benutzer einerseits entfernt und insbesondere aufgeschnitten werden, andererseits ist es jedoch auch möglich, dass der Benutzer den entsprechenden Dichtungsring aus seiner Umfangsnut entnimmt bzw. herauszieht und bis in Anlage an den umlaufenden Kragen verschiebt, wobei dieser Dichtungsring dann bei dem montierten Gasströmungswächter als zusätzliche Dichtung zwischen dem stirnseitigen Ende des Rohrleitungsabschnittes und dem Kragen des Gehäuses dient.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ringdichtung geringeren Durchmessers am vorderen Einführende des Gehäuses angeordnet ist, während die Ringdichtung größeren Durchmessers im mittleren Bereich des Gehäuses angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:

1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Absperrvorrichtung, die in einen Rohrleitungsabschnitt relativ großen Innendurchmesser eingebaut ist, und

2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Absperrvorrichtung, die in einen Rohrleitungsabschnitt relativ geringen Innendurchmessers eingebaut ist.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Absperrvorrichtung in Form eines Gasströmungswächters 10, der in einen umgebenden Rohrleitungsabschnitt 16 eingesetzt ist, der über aufzubringende, nicht dargestellte Schweißmuffen in bekannter Weise mit einer weiterführenden Rohrleitung verschweißt werden kann. Der Rohrleitungsabschnitt 16 besitzt einen kreisförmigen Querschnitt, der sich zumindest über den Bereich, in dem der Gasströmungswächter 10 angeordnet ist, nicht ändert.

Der Gasströmungswächter 10 weist ein im Wesentlichen rohrförmiges Gehäuse 11 auf, das an seinem einen axialen Ende einen umlaufenden, radial nach außen hervorstehenden Kragen 23 besitzt, mit dem der Gasströmungswächter 10 beim Einsetzen in den Rohrleitungsabschnitt 11 in Anlage mit dem stirnseitigen Ende 16b des Rohrleitungsabschnittes 16 kommt.

Das Gehäuse 11 besitzt einen inneren axialen Durchlass, der gemäß 1 von links nach rechts von Gas durchströmt ist, wie es durch den Pfeil S angedeutet ist. Im Inneren des Gehäuses 11 ist an einer Querschnittsverengung des Durchlasses ein ringförmiger Ventilsitz 12 ausgebildet. Auf der dem Gaseintritt abgewandten Seite ist im Inneren des Gehäuses 11 ein Führungsteil 14 angeordnet, das einen Ringkörper 14a aufweist, mit dem es am Gehäuse 11 gehalten und insbesondere verrastet ist. Das Führungsteil 14 umfasst des Weiteren eine sich in Axialrichtung des Gehäuses 11 und somit parallel zur Strömungsrichtung S erstreckende, mittige Lagerbuchse 14b, die über mehrere über den Umfang verteilte Stege 14c mit dem Ringkörper 14a des Führungsteils 14 einstückig verbunden sind.

Ein sich entlang der axialen Längsmittelachse L des Gehäuses 11 erstreckender Führungsstift 24 durchdringt die Lagerbuchse 14b an einer mittigen axialen Führungsbohrung. An dem der Gasströmung abgewandten Ende des Führungsstiftes 24, d.h. am stromab gelegenen Ende des Führungsstiftes 24 ist ein Kopf 25 vergrößerten Durchmessers angebracht, der die Bewegung des Führungsstiftes 24 entgegen der Strömungsrichtung 5, d.h. gemäß 1 nach links beschränkt.

An dem der Gasströmung zugewandten Ende des Führungsstiftes 24, d.h. am stromauf gelegenen Ende des Führungsstiftes 24, ist an diesem ein tellerförmiger Ventilkörper 13 angebracht, der eine umlaufende Dichtung 26 trägt, die in einer umlaufenden Ringnut des Ventilkörpers 13 sitzt. Gemäß der Darstellung in der oberen Hälfte der 1 befindet sich der Ventilkörper 13 in seiner Offenstellung, die durch die Anlage des als Anschlagkörper dienenden Kopfes 25 an der Lagerbuchse 14b definiert ist. In einer in der unteren Hälfte der 1 dargestellten Sperrstellung liegt der Ventilkörper 13 über seine Ringdichtung 26 an dem Ventilsitz 12 des Gehäuses 11 in abdichtender Weise an.

Der Führungsstift 24 durchdringt den Ventilkörper 13 und steht auf der der Gasströmung zugewandten Seite aus diesem hervor. Auf das hervorstehende Ende des Führungsstiftes 25 ist eine Leitkappe 27 aufgesetzt, mit der das ausströmende Gas um den sich in der Offenstellung befindlichen Ventilkörper 26 herumgeleitet wird.

Auf dem Führungsstift 24 sitzt des Weiteren eine gewendelte Feder 15, die sich mit ihrem einen Ende am Boden einer in der Lagerbuchse 14b ausgebildeten Kammer abstützt und mit ihrem anderen Ende auf einem axialen Vorsprung des Ventilkörpers 13 sitzt. Die Feder 15 übt auf den Ventilkörper 13 eine Vorspannung aus, wodurch dieser entgegen der Strömungsrichtung S des Gases in seiner Offenstellung vorgespannt ist.

Das Gehäuse 11 ist auf seiner Außenseite gegenüber einer Innenwandung 16a des umgebenden Rohrleitungsabschnittes 16 abgedichtet. Zu diesem Zweck sind auf der Außenseite des Gehäuses 11 zwei in dessen Längsrichtung voneinander beabstandete Ringdichtungen 17 und 18 ausgebildet, die unterschiedliche Außendurchmesser besitzen. Die erste Ringdichtung 17 sitzt nahe dem Einführende des Gehäuses 11, d.h. an dem dem Kragen 23 abgewandten Ende des Gehäuses 11. Die erste Ringdichtung 17 umfasst eine außenseitig um das Gehäuse 11 umlaufende erste Umfangsnut 19, in die ein erster flexibler Dichtungsring 21 eingesetzt ist, der radial nach außen aus der Umfangsnut 19 hervorsteht.

Die zweite Ringdichtung 18 ist im axialen Mittelbereich des Gehäuses 11 angeordnet und umfasst eine zweite, außenseitig um das Gehäuse 11 umlaufende Umfangsnut 20, in die ein zweiter flexibler Dichtungsring 22 eingesetzt ist und radial nach außen aus dieser hervorsteht. Die beiden Dichtungsringe 21 und 22 sind von identischen Bauteilen gebildet, jedoch ist der Abstand des Nutbodens 19a der ersten Umfangsnut 19 von der Längsmittelachse L des Gehäuses 11 geringer als der Abstand des Nutbodens 20a der zweiten Umfangsnut 19 von der Längsmittelachse L, so dass der Außendurchmesser des zweiten Dichtungsrings 22 der zweiten Ringdichtung 18 in montiertem Zustand größer als der Außendurchmesser des ersten Dichtungsrings 21 der ersten Ringdichtung 17 ist.

1 zeigt den Fall, dass der Innendurchmesser des umgebenden Rohrleitungsabschnittes 16 im oberen Bereich des zulässigen Toleranzbereichs liegt, d.h. relativ groß ist. In diesem Fall wird die Abdichtung zwischen der Außenseite des Gehäuses 11 und der Innenwandung 16a des Rohrleitungsabschnittes 16 allein durch die zweite Ringdichtung 18 bewirkt, die den größeren Außendurchmesser besitzt, während die erste Ringdichtung 17 mit der Innenwandung 16a des Rohrleitungsabschnittes 16 nicht in dichtender Anlage steht.

2 zeigt den Fall, dass der Innendurchmesser des umgebenden Rohrleitungsabschnitts 16 im unteren Bereich des Toleranzbereiches liegt, d.h. relativ klein ist. Die Abdichtung zwischen dem Gehäuse 11 und der Innenwandung 16a des umgebenden Rohrleitungsabschnitts 16 wird hierbei durch die erste Ringdichtung 17 geringeren Durchmessers erreicht. Damit die zweite Ringdichtung 18 das Einführen des Gehäuses 11 in den Rohrleitungsabschnitt 16 nicht behindert, wird der zweite Dichtungsring 22 von dem Benutzer oder Monteur aus der zweiten Umfangsnut 20 entnommen und vor dem Einsetzen des Gasströmungswächters 10 bis zu dem endseitigen Kragen 23 verschoben, so dass der zweite Dichtungsring 22 im montierten Zustand des Gasströmungswächters, wie er in 2 gezeigt ist, zwischen dem Kragen 23 des Gehäuses 11 und dem stirnseitigen Ende 16b des Rohrleitungabschnitts 16 angeordnet ist und für eine zusätzliche Abdichtung sorgt.


Anspruch[de]
  1. Absperrvorrichtung zum Verschließen einer Gasleitung, mit einem in einen Rohrleitungsabschnitt (16) einsetzbaren, rohrförmigen Gehäuse (11), das in seinem Inneren einen Ventilsitz (12) aufweist, einem Ventilkörper (13), der verschieblich in einem am Gehäuse (11) gehaltenen Führungsteil (14) gelagert ist, und einer Feder (15), die den Ventilkörper (13) entgegen der Strömungsrichtung (S) des Gases in eine vom Ventilsitz (12) abgehobene Öffenstellung beaufschlagt, wobei auf der Außenseite des Gehäuses (11) eine Dichtungseinrichtung angeordnet ist, mit der das Gehäuse (11) dichtend an einer Innenwandung (16a) des Rohrleitungsabschnitts (16) anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung zumindest zwei in Strömungsrichtung (S) voneinander beabstandete Ringdichtungen (17; 18) aufweist, die unterschiedliche Außendurchmesser besitzen, wobei die Differenz der Außendurchmesser der Ringdichtungen (17, 18) im Bereich von 0,5 mm bis 2,5 mm und insbesondere im Bereich von 0,5 mm bis 1,5 mm liegt.
  2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ringdichtung (17, 18) von einem Dichtungsring (21, 22) gebildet ist, der in einer eigenen, im Gehäuse (11) ausgebildeten Umfangsnut (19, 20) angeordnet ist.
  3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Nutböden (19a, 20a) der Umfangsnuten (19, 20) von einer Längsmittelachse (L) des Gehäuses (11) unterschiedlich sind.
  4. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtungen (17, 18) von gleichen Dichtungsringen (21, 22) gebildet sind.
  5. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtungen (17, 18) von unterschiedlichen Dichtungsringen gebildet sind.
  6. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) an seinem einem axialen Ende einen umlaufenden, radial hervorstehenden Kragen (23) aufweist, mit dem es gegen ein stirnseitiges Ende (16b) des Rohrleitungsabschnitts (16) anlegbar ist.
  7. Absperrvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Dichtungsringe (22) aus seiner Umfangsnut (20) entnehmbar und zwischen dem Kragen (23) und dem stirnseitigen Ende (16b) des Rohrleitungsabschnitts (16) positionierbar ist.
  8. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (17) geringeren Durchmessers am vorderen Einführende des Gehäuses (11) und die Ringdichtung (18) größeren Durchmessers im mittleren Bereich des Gehäuses (11) angeordnet ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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