ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛЛОНОВ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ГАЗА
SHUT-OFF AND FITTING DEVICE FOR LIQUEFIED GAS CYLINDERS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к запорно-регулирующему устройству для баллонов для сжиженного газа, а также к способу заправки баллонов сжиженным газом.
Уровень техники
Газовый баллон представляет собой резервуар высокого давления, как правило, выполненный из металла, обычно - из стали, и предназначенный для транспортировки и хранения газов, находящихся под давлением. Такой баллон может иметь объем более 100 литров. Номинальное давление может оставлять несколько сотен бар.
В баллонах для сжиженного газа находятся газы, например, углеводородные газы в сжиженном состоянии. Широко распространенными газами являются этан, пропан, бутан и их смеси. Эти газы могут сжижаться при комнатной температуре под действием сравнительно низкого давления. Содержание сжиженного газа в таких баллонах, как правило, составляет от 3 до 33 кг. Высота баллонов для сжиженного газа обычно лежит в пределах от 420 до 1290 мм. Диаметр баллона обычно составляет от 200 до 318 мм.
Баллоны для сжиженного газа закрываются запорно-регулирующим устройством, к которому, часто вместе с редуктором давления, может быть привинчен соответствующий шлангопровод для контролируемого отбора содержимого баллона. Кроме того, в баллонах для сжиженного газа в запорно-регулирующем устройстве предусмотрен предохранительный клапан, который ограничивает допустимое избыточное давление в баллоне, например, величиной около 30 бар, чтобы предотвратить взрыв.
Обычно запорно-регулирующее устройство такого баллона для сжиженного газа содержит боковой соединительный штуцер в виде газового крана, который используется, с одной стороны, для наполнения, а с другой стороны, для отбора. К этому газовому крану вручную привинчиваются шланги, как в случае отбора, так и в случае заправки. Когда газовый кран открыт, боковой соединительный штуцер соединяется с отверстием на нижней стороне запорно-регулирующего устройства, образуя газопроводное соединение. Эта нижняя сторона с отверстием находится выше уровня жидкости в установленном состоянии баллона для сжиженного газа. Поэтому при отборе газа отбирается газ, который находится над уровнем жидкости в газообразном состоянии.
Баллоны со сжиженным газом применяются для работы таких потребителей газа, как газовая плита, газовая плитка (например, для кемпинга), газовый гриль, газовая отопительная печь или газовый обогреватель. После потребления содержимого баллона со сжиженным газом порожние баллоны возвращаются потребителем в пункт продажи баллонов для заправки. После такого возврата баллона для сжиженного газа он транспортируется из пункта продажи к центральной заправочной установке или на заправочную станцию.
Для облегчения заправки, как известно из публикации DE 4334182 А1, дополнительно к боковому соединительному штуцеру или боковому газовому крану используется центральная точка заправки. При этом заправку можно осуществлять сверху без необходимости выравнивания положения выступающего в сторону газового крана.
Из публикации ЕР 3021034 А1 известно запорно-регулирующее устройство, которое содержит газовый кран для отбора газа и отверстие для заправки баллона для сжиженного газа. Отверстие для заправки указанного баллона путем открытия клапана может быть соединено с возможностью прохождения газа со шлангопроводом или трубопроводом запорно-регулирующего устройства, который по меньшей мере на 300 мм, предпочтительно - по меньшей мере на 400 мм должен быть вставлен в баллон для сжиженного газа, если запорно-регулирующее устройство соединено с таким газовым баллоном. Таким образом, трубопровод может доходить до сжиженной части газа, что позволяет прежде всего получать очень быстрое опорожнение путем откачивания.
Раскрытие сущности изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы уменьшить технические затраты на заправку газовых баллонов.
Эта задача решена при помощи запорно-регулирующего устройства с признаками первого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно изобретению запорно-регулирующее устройство для баллона для сжиженного газа содержит штуцер для подключения потребителя газа. К этому соединительному штуцеру может быть присоединен потребитель газа, чтобы обеспечить его снабжение газом. Штуцер для подключения потребителя газа имеет резьбу, которая позволяет присоединять потребителя газа при помощи резьбового соединения. Штуцер для подключения потребителя газа выступает в боковом направлении от запорно-регулирующего устройства.
На нижней стороне запорно-регулирующего устройства имеется отверстие для впуска газа и газопроводное соединение между отверстием для впуска газа и штуцером для подключения потребителя газа. Газ из газового баллона, соединенного с запорно-регулирующим устройством, может через отверстие для впуска газа поступать в штуцер для подключения потребителя газа для последующей подачи таким путем потребителю газа.
Запорно-регулирующее устройство содержит поворотную рукоятку, выполненную с возможностью поворота в открытое и закрытое положение. В открытом положении газ может проходить из отверстия для впуска газа к штуцеру для подключения потребителя газа. В закрытом положении газ не может проходить из отверстия для впуска газа к штуцеру для подключения потребителя газа.
На верхней стороне запорно-регулирующее устройство содержит закрываемое отверстие для заправки. Термин "закрываемое отверстие" означает, что имеется отверстие и, кроме того, закрывающее устройство, которое в закрытом положении препятствует тому, чтобы газ мог проходить через это отверстие в газовый баллон, соединенный с запорно-регулирующим устройством. В частности, закрываемое отверстие закрывается клапаном, который можно приводить в действие снаружи таким образом, чтобы клапан открывался. В частности, клапан может открываться под действием давления.
Имеется газопроводное соединение, которое связывает закрываемое отверстие с отверстием на нижней стороне запорно-регулирующего устройства таким образом, чтобы обеспечить возможность заправки газом присоединенного газового баллона через закрываемое отверстие.
В одном предпочтительном варианте осуществления поворотная рукоятка содержит закрываемое отверстие, через которое может заправляться газовый баллон. При этом край закрываемого отверстия, называемый также ободом отверстия, является частью поворотной рукоятки. Указанное отверстие позволяет в частности, осуществлять автоматизированную заправку при помощи заправочной станции, как это описывается в публикации ЕР 3021033 А1. Количество необходимых деталей является небольшим, особенно по сравнению с уровнем техники, известным из публикации DE 4334182 А1 и публикации ЕР 3021034 А1, согласно которым для обеспечения отверстия на верхней стороне предусмотрен отдельный компонент. Пространство для установки также может быть небольшим.
Для того, чтобы автоматически заправлять газовый баллон с низкими техническими затратами, предусмотренное для этого закрываемое отверстие для заправки расположено на верхней стороне запорно-регулирующего устройства. Благодаря этому, в частности, поддерживаются низкими затраты на позиционирование газового баллона на заправочной станции. Если при этом поворотная рукоятка также расположена на верхней стороне, то заправочная станция может не только заправлять сверху с низкими затратами на центрирование газового баллона, соединенного с запорно-регулирующим устройством, но, кроме того, автоматически открывать и закрывать сверху поворотную рукоятку, без дополнительных затрат на позиционирование газового баллона. При этом запорно-регулирующее устройство также может быть изготовлено с более низкими техническими затратами по сравнению с запорно-регулирующим устройством, известным из ЕР 3021034 А1. Кроме того, при необходимости заправки газового баллона поворотная рукоятка может автоматически закрываться технически простым способом.
Поворотная рукоятка предпочтительно содержит внутренний цилиндр, который образует верхнюю часть газопроводного соединения, связывающего закрываемое отверстие на верхней стороне с отверстием на нижней стороне. Это позволяет изготавливать запорно-регулирующее устройство, которое содержит малое количество компонентов, а также требует небольшого установочного пространства.
Поворотная рукоятка содержит, в частности, колпак, который соединен с цилиндром как единое целое. Так, поворотная рукоятка может быть выполнена из металла, при этом колпак и цилиндр изготавливаются как единое целое путем обработки металлической заготовки. Таким образом, не требуется собирать поворотную рукоятку из нескольких деталей, которые были изготовлены отдельно. Это также уменьшает общее количество деталей, необходимых для изготовления.
Во внутреннем цилиндре предпочтительно предусмотрено закрывающее устройство, при помощи которого может быть закрыто закрываемое отверстие. Указанное закрывающее устройство образовано, в частности, клапаном, который может быть перемещен снаружи под действием давления, противодействующего усилию пружины, в результате чего отверстие открывается. Таким образом, автоматизированная заправка облегчается. Нижний конец клапана опирается, в частности, на корпус запорно-регулирующего устройства. Верхний конец клапана может быть соединен, например, с зажатием, с закрывающим устройством или с клапаном закрывающего устройства. Часть закрывающего устройства входит, например, в спиральную пружину и удерживается там верхней частью пружины например, с геометрическим замыканием и/или с зажатием.
В одном предпочтительном варианте осуществления внутренний цилиндр обеспечивает газонепроницаемое отделение внутреннего канала от наружного канала, когда поворотная рукоятка находится в закрытом положении. Газ может проходить из внутреннего канала в наружный канал, когда поворотная рукоятка находится в открытом положении. При этом газ может проходить из отверстия для впуска газа, предусмотренного на нижней стороне, по газоподводящему каналу во внутренний канал. Кроме того, газ может проходить из наружного канала к штуцеру для подключения потребителя газа. Этот вариант осуществления позволяет изготавливать запорно-регулирующее устройство, которое содержит малое количество компонентов и требует небольшого установочного пространства.
Внутренний канал и наружный канал проходят предпочтительно кольцеобразно вокруг газопроводного соединения, которое связывает закрываемое отверстие на верхней стороне с отверстием на нижней стороне. Таким образом, имеющееся установочное пространство особенно хорошо используется для подачи потребителю газа из присоединенного баллона. Наружный и внутренний каналы расположены, в частности, на одинаковом уровне. Внутренний канал предпочтительно находится внутри наружного канала. Этот вариант осуществления также позволяет изготавливать запорно-регулирующее устройство, которое содержит малое количество компонентов и требует небольшого установочного пространства.
Ход внутреннего цилиндра предпочтительно ограничен штоком, штифтом или стопорным кольцом, которые входят в выемку. При этом выемка имеет  ширину, чем шток, штифт или стопорное кольцо, чтобы шток, штифт или стопорное кольцо могли перемещаться вдоль выемки. Указанные шток, штифт или стопорное кольцо могут быть выполнены из металла или полимерного материала. Стопорное кольцо может представлять собой уплотнительное кольцо, в результате чего предпочтительно повышается надежность требуемых газонепроницаемых соединений, которые могут предотвращать внезапную утечку газа.
Газоподводящий канал предпочтительно снабжен предохранительным клапаном, через который газ может выходить из запорно-регулирующего устройства при чрезмерно высоком давлении. Таким образом, присоединенный газовый баллон является защищенным от слишком высокого избыточного давления.
Предохранительный клапан предпочтительно расположен на стороне запорно-регулирующего устройства, противоположной штуцеру для подключения потребителя газа. Такое расположение позволяет изготавливать компактное запорно-регулирующее устройство, которое требует небольшого установочного пространства.
Соединительный штуцер напорной трубы предпочтительно выступает относительно нижней стороны. Через соединительный штуцер напорной трубы газ может проходить к закрываемому отверстию. Напорная труба или шланг могут быть простым способом прикреплены к соединительному штуцеру. При этом можно выбрать напорную трубу или шланг, которые будут доходить до основания присоединенного газового баллона. Это облегчает и ускоряет откачивание газового баллона в рамках автоматической заправки.
К нижней стороне предпочтительно прилегает внутренняя полость, в которой предусмотрено устройство защиты от постороннего наполнения. Указанное устройство защиты от постороннего наполнения предпочтительно проходит во внутренней полости по меньшей мере частично наклонно. Устройство защиты от постороннего наполнения предотвращает наполнение газового баллона через штуцер для подключения потребителя газа. Оно функционирует как обратный клапан. Из внутренней полости газ может проходить к штуцеру для подключения потребителя газа, если поворотная рукоятка находится в открытом положении.
Между внутренним цилиндром и прилегающим к нему внутри и/или снаружи корпусом запорно-регулирующего устройства предпочтительно предусмотрено одно или несколько уплотнительных колец, которые удерживаются, например, в выемках. Указанные одно или несколько уплотнительных колец герметично прижимаются к внутреннему цилиндру. Уплотнительные кольца выполнены, в частности, из эластомера или другого упругого полимерного материала.
Корпус запорно-регулирующего устройства предпочтительно выполнен из металла. При этом достаточно прочный корпус запорно-регулирующего устройства может быть изготовлен с небольшими техническими затратами.
Корпус запорно-регулирующего устройства предпочтительно является цельным. Это позволяет поддерживать малое количество компонентов. Низкими являются также затраты на изготовление, поскольку не требуется предварительно изготавливать по отдельности несколько деталей, а затем монтировать из них корпус запорно-регулирующего устройства. Вместо этого корпус запорно-регулирующего устройства может быть изготовлен из одной заготовки, например, при помощи фрезерования и/или сверления. Кроме того, такая цельная конструкция исключает проблемы герметичности.
Поворотная рукоятка соединена с возможностью поворота с корпусом запорно-регулирующего устройства, в частности, при помощи резьбового соединения. Нижняя часть газопроводного соединения, которое связывает закрываемое отверстие на верхней стороне с отверстием на нижней стороне, образуется корпусом запорно-регулирующего устройства. Это также способствует возможности изготовления запорно-регулирующего устройства из малого количества деталей.
Корпус запорно-регулирующего устройства предпочтительно содержит нижнюю сторону, чтобы, таким образом, дополнительно уменьшить количество необходимых деталей.
Штуцер для подключения потребителя газа, штуцер предохранительного клапана и/или соединительный штуцер напорной трубы предпочтительно также являются составным элементом корпуса запорно-регулирующего устройства, чтобы сохранять малое количество деталей.
Поворотная рукоятка предпочтительно содержит колпак с воронкообразным углублением. Закрываемое отверстие расположено в основании углубления. Это облегчает автоматическую заправку газового баллона. Углубление образуется, в частности, ребрами, которые проходят от кромки колпака в направлении закрываемого отверстия. Между ребрами остаются промежутки, в которые может входить инструмент. Это облегает автоматическое приведение в действие поворотной рукоятки. Указанные ребра предпочтительно выполнены как единое целое с колпаком. При этом весь колпак может быть изготовлен из одной заготовки, чтобы дополнительно уменьшить количество деталей.
Благодаря уменьшению количества деталей, удается поддерживать низкие затраты на изготовление.
Краткое описание чертежей
На прилагаемых чертежах показаны:
ФИГ. 1 - вид в разрезе запорно-регулирующего устройства;
ФИГ. 2 - другой вид в разрезе запорно-регулирующего устройства;
ФИГ. 3 - вид сбоку запорно-регулирующего устройства;
ФИГ. 4 - вид в разрезе другого варианта осуществления запорно-регулирующего устройства;
ФИГ. 5 - сечение газоподводящего канала.
Осуществление изобретения
На ФИГ. 1 показан вид в разрезе запорно-регулирующего устройства 1 для газового баллона. Запорно-регулирующее устройство 1 содержит штуцер 2 для подключения потребителя газа, имеющий традиционную конструкцию. На штуцере 2 предусмотрена резьба 3. К штуцеру 2 может быть подключен потребитель газа, например, газовая горелка или газовый обогреватель. После подключения потребителя газа ему может подаваться газ через штуцер 2 из газового баллона, соединенного с запорно-регулирующим устройством 1.
На верхней стороне запорно-регулирующего устройства 1 установлена поворотная рукоятка в виде поворотного колеса 4 управления. Путем отвинчивания или завинчивания колеса 4 управления вокруг оси 5 запорно-регулирующее устройство 1 может быть открыто или закрыто. Если запорно-регулирующее устройство 1 открыто, газ из газового баллона, соединенного с запорно-регулирующим устройством 1, может проходить через одно или несколько отверстий 6 для впуска газа, предусмотренных на нижней стороне 7, к потребителю газа, подключенному к штуцеру 2. Если запорно-регулирующее устройство 1 закрыто, газ из газового баллона, соединенного с запорно-регулирующим устройством 1, не может проходить через запорно-регулирующее устройство 1 к потребителю газа, подключенному к штуцеру 2.
На верхней стороне запорно-регулирующего устройства имеется затвор, состоящий из двух компонентов 8 и 9, который в ненагруженном состоянии герметично прижимается усилием поджатой пружины 10 к ободу 11 отверстия, т.е. к краю отверстия, предусмотренного на верхней стороне запорно-регулирующего устройства 1. Компонент 8 представляет собой проходящий по окружности уплотнительный элемент, который предпочтительно выполнен из эластомера. Проходящий по окружности уплотнительный элемент 8 закреплен с геометрическим замыканием при помощи компонента 9, выполненного, например, в виде металлического штифта. Компонент 9 является частью затвора и поэтому называется также телом 9 затвора. При этом нижняя сторона проходящего по окружности уплотнительного элемента 8 лежит на компоненте 9. Кроме того, компонент 9 входит в спиральную пружину 10 и, таким образом, удерживается зажатым пружиной 10. Если затвор 8, 9 при противодействии усилию поджатой пружины 10 прижимается вниз, то отверстие открывается. Это отверстие соединяется с соединительным штуцером 12 напорной трубы, предусмотренным на нижней стороне, с возможностью прохождения газа по заправочному каналу 13, 14. Заправочный канал содержит верхнюю часть 13, которая имеет большую ширину, чем нижняя часть 14. Поджатая пружина 10 находится в расширенной части 13 заправочного канала. Нижний конец пружины 10 упирается в основание части 13. Верхний конец пружины 10 упирается в расширенную часть компонента 9.
Газ может проходить через обод 11 отверстия в направлении соединительного штуцера 12 напорной трубы и выходить из соединительного штуцера 12 напорной трубы, если затвор 8, 9 прижат вниз и находится в открытом положении. В обратном направлении газ может также откачиваться из газового баллона, соединенного с запорно-регулирующим устройством 1, через соединительный штуцер 12 напорной трубы, если затвор 8, 9 является открытым. При этом в открытом состоянии затвора 8, 9 газ может откачиваться через отверстие, предусмотренное на верхней стороне запорно-регулирующего устройства 1, чтобы опорожнить газовый баллон, соединенный с запорно-регулирующим устройством 1.
Соединительный штуцер 12 напорной трубы предназначен и установлен для того, чтобы присоединять напорную трубу или шланг, которые проходят до основания присоединенного газового баллона. Соединительный штуцер 12 напорной трубы выступает вниз от нижней стороны 7, противоположной входу газа. Для обеспечения надежного соединения напорной трубы или шланга с соединительным штуцером 12 внешняя окружность соединительного штуцера 12 напорной трубы содержит кольцеобразный изгиб 15, который имеет в сечении частично круглую форму.
Противоположно штуцеру 2 для подключения потребителя газа расположен штуцер 16 предохранительного клапана. Запорно-регулирующее устройство 1 содержит кольцеобразный внутренний канал 17, по которому газ может проходить из газоподводящего канала 18, расположенного с правой стороны, в расположенный с левой стороны штуцер 2 для подключения потребителя газа, если колесо 4 управления находится в открытом положении. При этом могут быть также предусмотрены два газоподводящих канала 18. Газоподводящий канал 18 проходит от одного или нескольких отверстий 6 для впуска газа к расположенной справа части кольцеобразного внутреннего канала 17. Кольцеобразный наружный канал 19 проходит параллельно кольцеобразному внутреннему каналу 17, а именно, снаружи вокруг кольцеобразного внутреннего канала 17. Кольцеобразный наружный канал 19 отделен от кольцеобразного внутреннего канала 17 кольцеобразной стенкой 20. Таким образом, кольцеобразная стенка 20 образует наружную стенку кольцеобразного внутреннего канала 17 и в то же время внутреннюю стенку кольцеобразного наружного канала 19. С левой стороны кольцеобразный наружный канал 19 имеет газопроводное соединение со штуцером 2 для подключения потребителя газа, поэтому газ из кольцеобразного наружного канала 19 может проходить через штуцер 2 для подключения потребителя газа и далее поступать к потребителю газа, подключенному к штуцеру 2.
В выемке на нижней стороне колеса 4 управления установлено уплотнительное кольцо 21 с плоской нижней стороной. Если колесо 4 управления, как показано на ФИГ. 1, находится в закрытом положении, то плоская нижняя сторона уплотнительного кольца 21 герметично расположена на верхней стороне кольцеобразной стенки 20. Верхняя сторона кольцеобразной стенки 20 является закругленной, чтобы надежно обеспечить герметичность соединения. Поскольку уплотнительное кольцо 21 имеет плоскую нижнюю сторону, а верхняя сторона кольцеобразной стенки 20 закруглена, толщина кольцеобразной стенки 20 может быть предпочтительно малой. Таким образом, могут быть обеспечены достоинства малого установочного пространства.
Газ не может переходить из кольцеобразного внутреннего канала 17 в кольцеобразный наружный канал 19, если нижняя сторона уплотнительного кольца 21 герметично прилегает к верхней стороне кольцеобразной стенки 20. Таким образом, исключается возможность того, что в закрытом состоянии колеса 4 управления газ будет выходить из газового баллона, соединенного с запорно-регулирующим устройством 1, в штуцер 2 для подключения потребителя газа.
Если колесо 4 управления находится в открытом состоянии, то уплотнительное кольцо 21 приподнимается от кольцеобразной стенки 20, т.е. сдвигается вверх. При этом газ может проходить из кольцеобразного внутреннего канала 17 в кольцеобразный наружный канал 19 и далее в штуцер 2 для подключения потребителя газа.
Колесо 4 управления при помощи одного или предпочтительно нескольких расположенных снаружи дополнительных уплотнительных колец 22 предпочтительно с круглым поперечным сечением уплотнено настолько герметично, что газ не может выходить вверх из запорно-регулирующего устройства через кольцеобразный наружный канал 19. Использование нескольких уплотнительных колец 22 является предпочтительным, поскольку газ не должен иметь незапланированного выхода, чтобы исключить неумышленное опорожнение газового баллона. Колесо 4 управления при помощи расположенного внутри дополнительного уплотнительного кольца 23 предпочтительно с круглым поперечным сечением герметично уплотнено таким образом, чтобы газ не мог проходить из кольцеобразного внутреннего канала 17 наверх в верхнюю часть 13 заправочного канала. В принципе, достаточного одного уплотнительного кольца 23, поскольку, хотя и нежелательно, чтобы газ из-за неплотного уплотнительного кольца 23 мог поступать в заправочный канал, однако, по этой причине не может происходить неумышленное опорожнение газового баллона.
Колесо 4 управления содержит внутренний цилиндр 24, который в верхней части имеет наружную резьбу 25. К этому внутреннему цилиндру 24 изнутри или снаружи герметично прилегают вышеуказанные уплотнительные кольца 22 и 23. Внутренний цилиндр 24 содержит, например, на наружной стороне одну или несколько проходящих по окружности выемок, в которых удерживаются одно или несколько уплотнительных колец 22. Наружная резьба 25 внутреннего цилиндра 24 завинчивается во внутреннюю резьбу 26 корпуса 27 запорно-регулирующего устройства. Стопорное кольцо 28 входит во внутреннюю выемку 29, которая проходит по окружности в корпусе 27 запорно-регулирующего устройства, и удерживается в ней. Выемка 29 проходит по внешней окружности внутреннего цилиндра 24. Выемка 29 имеет  ширину, чем ширина стопорного кольца 28, так что стопорное кольцо 28 установлено с возможностью перемещения по ширине выемки 29, а именно в виде относительного перемещения. Благодаря этому, перемещение колеса 4 управления в направлении, как закрытого, так и открытого положения, является ограниченным. Таким образом, стопорное кольцо предотвращает развинчивание запорно-регулирующего устройства 1. Длина пути открытия запорно-регулирующего устройства огранивается.
Корпус 27 запорно-регулирующего устройства изготавливается цельным из металла, а именно, из одной металлической заготовки, например, при помощи сверления и фрезерования. Таким образом, корпус запорно-регулирующего устройства состоит из одной детали. Поэтому не требуется предварительно изготавливать несколько деталей, чтобы затем монтировать их, чтобы получить указанный корпус 27 запорно-регулирующего устройства.
Нижняя часть 14 газопроводного соединения 13, 14, которое связывает закрываемое отверстие на верхней стороне с отверстием на нижней стороне 7, образована корпусом 27 запорно-регулирующего устройства. При этом корпус 27 запорно-регулирующего устройства содержит трубку, которая образует нижнюю часть 14. Корпус 27 запорно-регулирующего устройства содержит нижнюю сторону 7 запорно-регулирующего устройства. Штуцер 2 для подключения потребителя газа, штуцер 16 предохранительного клапана и соединительный штуцер 12 напорной трубы также являются составными элементами корпуса 27 запорно-регулирующего устройства.
В штуцере 16 предохранительного клапана установлен клапан, который открывается при чрезмерно высоком избыточном давлении. Этот клапан содержит круговое уплотнение 30, которое удерживается крышкой 31 клапана. Круговое уплотнение 30 клапана может быть выполнено из эластомера, который обеспечивает хорошее уплотняющее действие. Крышка 31 клапана прижимается поджатой пружиной 32 клапана в направлении кольцеобразного обода 33 отверстия. Таким образом, при отсутствии высокого избыточного давления отверстие с кольцеобразным ободом 33 герметично закрывается уплотнением 30 клапана. В случае чрезмерно высокого избыточного давления крышка 31 клапана вместе с уплотнением 30 клапана удаляется от обода 33 отверстия таким образом, чтобы газ мог выходить наружу. Расположенный снаружи конец пружины 32 клапана удерживается крышкой 35 с предусмотренными в ней вырезами 34. Крышка 35 прикреплена к штуцеру 16 предохранительного клапана, например, при помощи резьбового соединения. Крышка 35 содержит вырезы 34, для того, чтобы в случае чрезмерно высокого избыточного давления газ мог выходить через крышку 35.
Внутренний цилиндр 24 колеса 4 управления заканчивается на верхней стороне в колпаке 36. Колпак 36 содержит на верхней стороне углубление, образованное ребрами 37, для того, чтобы облегчить автоматическое отвинчивание и завинчивание колеса 4 управления при помощи инструмента. Кроме того, при этом облегчается автоматическая заправка, поскольку заправочная головка заправочной станции может быть проще соединена с запорно-регулирующим устройством.
К нижней стороне 7 прилегает внутренняя полость 38, которая проходит вокруг нижней части 18 заправочного канала. Во внутренней полости находится устройство защиты от постороннего наполнения. Устройство 39 защиты от постороннего наполнения предотвращает заправку газового баллона через штуцер 2 для подключения потребителя газа. Устройство 39 защиты от постороннего наполнения функционирует как обратный клапан.
На ФИГ. 2 показан разрез запорно-регулирующего устройства 1, который по сравнению с ФИГ. 1 повернут на 90° вокруг оси 5. На ФИГ. 3 показан вид сбоку запорно-регулирующего устройства 1. При этом видны два боковых коробчатых расширенных участка 40. Они облегчают крепление запорно-регулирующего устройства 1 к газовому баллону при помощи инструмента.
На ФИГ. 4 показан вид в разрезе другого варианта осуществления запорно-регулирующего устройства 1 для газового баллона. Далее поясняются его отличия, в частности, от варианта осуществления, описанного выше.
Канал 41, входящий в соединительный штуцер 2, предпочтительно содержит воронкообразное сужение 42. Кольцо 43 или втулка установлены в канале 41 соединительного штуцера 2 и жестко соединены с ним. Для жесткого соединения кольцо 43 или втулка могут иметь наружную резьбу, которая завинчивается во внутреннюю резьбу соединительного штуцера 2. Однако кольцо 43 или втулка могут быть также закреплены внутри канала 41 другим способом, например, неразъемно с замыканием материалом.
Между установленным кольцом 43 или установленной втулкой с одной стороны, и воронкообразным сужением 42, с другой стороны, находится шарик 44. Диаметр основания 45 воронки воронкообразного сужения 42 меньше, чем диаметр шарика 44. Диаметр шарика больше, чем внутренний диаметр кольца 43 или втулки. Внутренний диаметр канала 41 больше, чем диаметр шарика 44. Расстояние между основанием 45 воронкообразного сужения 42 и кольцом 43 больше, чем диаметр шарика 44. Вследствие этого шарик 44 установлен с возможностью перемещения между основанием 45 воронкообразного сужения 42 и кольцом 43. Шарик 44 может закрывать воронкообразное углубление 42 и предпочтительно герметично. Благодаря этому, сжиженный газ может быть надежно и быстро откачан из газового баллона через заправочный канал 13, 14 даже в том случае, если поворотная рукоятка 4 не полностью завинчена или имеется соответствующая проблема с герметичностью. В этом случае шарик 44 вследствие откачивания всасывается в направлении основания воронки до тех пор, пока он не закроет воронкообразное сужение 42. Кроме того, шарик 44 может предотвращать неумышленную заправку газового баллона через соединительный штуцер 2. При этом он служит в качестве устройства защиты от постороннего наполнения.
Кольцо 43 может содержать на внутренней окружности желобки 46, которые проходят и расположены таким образом, чтобы шарик 44 не мог герметично закрывать кольцо 43. Желобки 46 проходят, например, параллельно каналу 41 от одной торцевой стороны кольца 43 к противоположной торцевой стороне кольца 43. Однако при этом желобки 46 могут также проходить, например, спиралеобразно от одной торцевой стороны кольца 43 к противоположной торцевой стороне кольца 43. То же самое относится к втулке, если она используется вместо кольца.
Шарик 44 может быть выполнен из полимерного материала, в частности, из эластомера. Шарик 44 может иметь поверхность из упругого материала, в то время как его остальная часть может быть выполнена из другого материала, в частности, из металла. Применение указанных материалов может обеспечивать хорошее уплотняющее действие. Однако при этом шарик может быть также полностью выполнен из металла.
Кольцо 43 или втулка предпочтительно изготавливаются из металла. Внутренние детали 43, 44, которые встраиваются в штуцер 2 для подключения потребителя газа, могут быть установлены в любое время независимо от других монтажных операций.
На верхней стороне запорно-регулирующего устройства 1 предусмотрено тело 9 затвора, выполненное, в частности, из металла. Тело 9 затвора предпочтительно содержит фланцеобразную расширенную часть 47. На этой фланцеобразной расширенной части 47 может быть установлен кольцеобразный уплотнительный элемент 8. Кольцеобразный уплотнительный элемент 8 может быть закреплен с геометрическим замыканием в кольцеобразной выемке 48 тела 9 затвора. Уплотнительный элемент 8 предпочтительно выполнен из эластомера.
Уплотнительный элемент 8 в ненагруженном состоянии под действием силы поджатой пружины 10, предпочтительно выполненной из металла, герметично прижимается к нижней кольцеобразной кромке 49 обода 11 отверстия. Поэтому верхняя сторона уплотнительного элемента 8 предпочтительно выполнена плоской, чтобы надежно обеспечивать герметичное закрытие. Таким образом, уплотнительный элемент 8 может иметь прямоугольное или квадратное сечение для надежного обеспечения герметичного закрытия.
В отличие от варианта осуществления, показанного на ФИГ. 1, уплотнительный элемент 8 является недоступным снаружи, поэтому он особенно хорошо защищен от повреждений и загрязнений. Кроме того, преимущество этого варианта осуществления по сравнению с вариантом осуществления, показанным на ФИГ. 1, заключается в том, что тело 9 затвора может лучше направляться ободом 11 отверстия.
Для того чтобы обод 11 отверстия мог особенно надежно направлять тело 9 затвора, его внутренняя стенка, как показано на ФИГ. 4, предпочтительно имеет форму полого цилиндра. Наружная стенка тела 9 затвора, прилегающая к этой внутренней стенке, предпочтительно является цилиндрической, чтобы особенно надежно задавать направление перемещения.
На ступени, в которую упирается верхняя сторона обода 11 отверстия, предпочтительно установлен дополнительный кольцеобразный уплотнительный элемент 50, закрепленный в кольцеобразной выемке колеса 4 управления. Кольцеобразная уплотнительная губка 51 указанного дополнительного кольцеобразного уплотнительного элемента 50 плотно прилегает к телу 9 затвора, когда тело 9 затвора, как показано на ФИГ. 4, находится в закрытом положении, т.е. не в открытом положении. Благодаря этому, затвор 8, 9, в частности, в области задания направления ободом 11 отверстия, предпочтительно защищен от загрязнений. Таким образом, особенно надежно обеспечивается бесперебойное функционирование запорно-регулирующего устройства.
Указанный кольцеобразный уплотнительный элемент 50, как и любой уплотнительный элемент, предпочтительно изготавливается из эластомера или другого достаточно упругого полимерного материала, чтобы обеспечивать надежное уплотнение.
Тело 9 затвора предпочтительно содержит на нижней стороне чашеобразный наконечник 52. Чашеобразный наконечник 52 предпочтительно при помощи одного или нескольких ребер 53 соединен с верхней частью тела 9 затвора и предпочтительно выполнен цельным. Указанные одно или несколько ребер 53 соединены, в частности, с фланцеобразной расширенной частью 47. Термин "цельный" означает "изготовленный как единое целое". Таким образом, для его получения не требуется изготовления нескольких элементов и последующего соединения их друг с другом.
В чашеобразный наконечник 52 может входить пружина 10, выполненная предпочтительно из металла. При этом обеспечивается особенно надежное и безопасное крепление выступающего внутрь конца пружины 10. Чашеобразный наконечник 52 может быть также использован в технических целях, как описано далее.
Чашеобразный наконечник 52 предпочтительно имеет по меньшей мере частично цилиндрическую боковую поверхность, чтобы особенно надежно задавать направление перемещения.
Чашеобразный наконечник 52 предпочтительно содержит на верхней торцевой стороне отверстие 54. Диаметр отверстия 54, как показано на ФИГ. 4, предпочтительно меньше, чем внутренний диаметр боковой поверхности. Таким образом, на торцевой стороне в краевой области образуется участок стенки, в который может упираться пружина 10. Противоположная торцевая сторона чашеобразного наконечника 52 предпочтительно не имеет такого участка стенки, поэтому пружина 10 может быть беспрепятственно вставлена в чашеобразный наконечник 52. При этом, как показано на ФИГ. 4, наружный диаметр пружины 10 предпочтительно соответствует внутреннем диаметру чашеобразного наконечника 52.
Верхняя торцевая сторона чашеобразного наконечника 52 может также содержать, например, решетку, в которую может упираться пружина 10.
Верхняя и нижняя торцевая сторона чашеобразного наконечника 52 предпочтительно являются газопроницаемыми, чтобы газ мог проходить через него. Тогда в случае откачивания газ проходит через чашеобразный наконечник 52 и затем, например, через отверстия, расположенные между ребрами 53, если колесо управления является открытым.
Внешняя окружность чашеобразного наконечника 52 предпочтительно прилегает к внутренней стенке заправочного канала 13, 14, а именно, в области ее верхней части 13, что позволяет альтернативно или дополнительно задавать направление перемещения телу 9 затвора.
Нижняя часть 14 заправочного канала 13, 14 образована соединительным штуцером 12 напорной трубы. В отличие от вышеописанного варианта осуществления соединительный штуцер 12 напорной трубы предпочтительно представляет собой отдельный компонент, который изготавливается не как единое целое с корпусом 27 запорно-регулирующего устройства. Соединительный штуцер 12 напорной трубы изготавливается, в частности, цельным и предпочтительно - из металла.
Если тело 9 затвора прижато максимально вниз, нижний край чашеобразного наконечника 52 предпочтительно прижимается к верхнему краю соединительного штуцера 12 напорной трубы. Таким образом, соединительный штуцер 12 напорной трубы служит в качестве упора для ограничения перемещения затвора 8, 9 в запорно-регулирующем устройстве 1. Длина чашеобразного наконечника 52 в этом варианте осуществления выбирается таким образом, чтобы пружина 10 могла полностью размещаться во внутренней полости чашеобразного наконечника 52. Благодаря этому, пружина 10 особенно надежно защищена от механических повреждений.
Соединительный штуцер 12 напорной трубы в технически простом варианте осуществления соединен с внутренним цилиндром 24 колеса 4 управления предпочтительно при помощи резьбового соединения 55. При этом соединительный штуцер 12 напорной трубы содержит, например, наружную резьбу, которая ввинчена во внутреннюю резьбу внутреннего цилиндра 24. Однако соединительный штуцер 12 напорной трубы может быть также соединен с внутренним цилиндром 24 другим способом с геометрическим замыканием, с силовым замыканием и/или неразъемно с замыканием материалом.
В одном варианте осуществления конец соединительного штуцера 12 напорной трубы, соединенный с внутренним цилиндром 24, содержит кольцеобразную ступень 56. При этом нижний конец пружины 10 упирается в ступень 56. В этом случае диаметр пружины 10 согласован с диаметром ступени 56 таким образом, чтобы нижний конец пружины 10 мог удерживаться на этой ступени.
В процессе сборки в одном предпочтительном варианте осуществления в соответствии с технологическим регламентом вначале затвор 8, 9 вместе с пружиной 10 устанавливается снизу во внутренний цилиндр 24 колеса 4 управления, а затем соединительный штуцер 12 напорной трубы соединяется, например, путем свинчивания, с внутренним цилиндром 24.
Для того чтобы уплотнительное кольцо предусмотренного для этого устройства заправочной станции можно было с надежной плотностью устанавливать на верхнюю сторону запорно-регулирующего устройства для наполнения газового баллона, колесо 4 управления предпочтительно содержит кольцеобразный выступ 57, направленный вверх. При этом диаметр выступа 57 соответствует диаметру уплотнительного кольца предусмотренного для этого устройства заправочной станции.
Запорно-регулирующее устройство 1 в технически простом варианте осуществления может содержать предпочтительно кольцеобразный наружный канал 19, который может проходить вокруг газоподводящего канала 18. Из наружного канала 19 газ может поступать в штуцер 2 для подключения потребителя газа, а именно, в канал 41. При этом штуцер 2 для подключения потребителя газа предпочтительно прилегает к наружному каналу 19, чтобы обеспечивать малое установочное пространство и малые затраты на материал. На ФИГ. 4 колесо 4 управления показано в закрытом положении. В этом положении колеса управления газ из газоподводящего канала 18 не может проходить в наружный канал 19. Этому препятствует уплотнительное кольцо 21, которое герметично прижимается сверху внутренним цилиндром 24 к кольцеобразной стенке 20. Кольцеобразная стенка 20 отделяет наружный канал 19 от газоподводящего канала 18.
Уплотнительное кольцо 21 предпочтительно расположено в кольцеобразной ступенчатой выемке 58 на нижней стороне внутреннего цилиндра 24. В этой кольцеобразной выемке 58 кольцеобразное уплотнение 21 закрепляется соединительным штуцером 12 напорной трубы с предотвращением выпадения. Для закрепления с предотвращением выпадения соединительный штуцер напорной трубы содержит, например, проходящий по окружности фланец 59, который прилегает к кольцеобразному уплотнению 21.
Над проходящим по окружности фланцем 59 соединительный штуцер 12 напорной трубы предпочтительно содержит выемку 60, в которой удерживается дополнительное уплотнительное кольцо 61. Благодаря этому дополнительному уплотнительному кольцу 61, с низкими техническими затратами надежно обеспечивается герметичное соединение внутреннего цилиндра 24 с соединительным штуцером 12 напорной трубы, чтобы получить таким образом герметичный заправочный канал 13, 14. Оба уплотнительных кольца 21 и 61 герметично прилегают друг к другу. Эти уплотнительные кольца 21, 61 могут предпочтительно иметь различные поперечные сечения. Так, одно уплотнительное кольцо 21 предпочтительно имеет прямоугольное поперечное сечение, а другое, дополнительное уплотнительное кольцо 61 - круглое поперечное сечение. Оба уплотнительных кольца 21, 61 удерживаются с предотвращением выпадения внутренним цилиндром 24 и соединительным штуцером 12 напорной трубы.
При этом вместо двух уплотнительных колец 21, 61 может быть также предусмотрено одно однокомпонентное кольцо, которое может быть изготовлено цельным. Однако по технологическим и геометрическим соображениям предпочтительно предусмотреть два уплотнительных кольца 20, 61.
Для сборки предпочтительно только установить одно или несколько уплотнительных колец 20, 61 в предусмотренные для этого выемки 58, 60, а затем соединить колесо 4 управления с соединительным штуцером 12 напорной трубы. После соединения колеса 4 управления с соединительным штуцером 12 напорной трубы колесо 4 управления может быть ввинчено в корпус 27 запорно-регулирующего устройства, если необходимые для работы дополнительные уплотнительные кольца 22 были заранее установлены на внутреннем цилиндре 24 колеса 4 управления.
Кольцеобразная стенка 20 наружного канала 19 предпочтительно является частью корпуса 27 запорно-регулирующего устройства 1. Корпус 27 запорно-регулирующего устройства 1 выполнен, в частности, цельным. Таким образом, кольцеобразная стенка 20 как единое целое соединяется с остальной частью корпуса 27 запорно-регулирующего устройства.
Как показано на ФИГ. 5, газоподводящий канал 18 предпочтительно имеет кольцеобразное сечение, чтобы обеспечивать малое установочное пространство, низкий расход материала и небольшое сопротивление потоку газа. Это означает, что газоподводящий канал 18 расположен между внутренней стенкой 68 с кольцеобразным сечением и наружной стенкой 69 с кольцеобразным сечением. При этом, например, цилиндрическая внутренняя стенка газоподводящего канала 18 предпочтительно образована соединительным штуцером 12 напорной трубы. В этом случае наружная стенка газоподводящего канала 18 предпочтительно представляет собой часть корпуса 27 запорно-регулирующего устройства. Таким образом, газоподводящий канал 18 с малым установочным пространством и низким расходом материала может быть образован корпусом 27 запорно-регулирующего устройства и соединительным штуцером 12 напорной трубы.
В штуцер 16 предохранительного клапана ввинчено тело 61 клапана, которое содержит упругую мембрану 62. Мембрана 62 закрывает отверстие 63, ведущее в штуцер 16 предохранительного клапана. При избыточном давлении мембрана 62 отходит от отверстия 63, и газ может выходить наружу. Благодаря наличию мембраны 62, внутренняя полость штуцера 16 предохранительного клапана является защищенной от загрязнения.
Пружина 32 клапана с круговым уплотнением 30 удерживается телом 61 клапана таким образом, чтобы она герметично прижимала крышку клапана вместе с круговым уплотнением 30 к ободу 33 отверстия. Таким образом, штуцер 16 предохранительного клапана содержит два клапана, которые открываются при чрезмерно высоком внутреннем давлении.
Установка клапанов в штуцере 16 предохранительного клапана может быть произведена независимо от того, устанолено ли уже колесо управления, или нет.
При помощи наружной резьбы 64 запорно-регулирующее устройство 1 ввинчивают в отверстие газового баллона.
Торцевая сторона штуцера 2 для подключения потребителя газа может содержать кольцеобразную выемку, в которой установлено кольцевое уплотнение 65. Благодаря кольцевому уплотнению 65, может быть особенно надежно обеспечено герметичное подключение потребителя газа.
Для предотвращения неумышленного полного вывинчивания колеса управления может быть предусмотрено защитное устройство. Внутренний цилиндр 24 может содержать на наружной стороне, например, проходящую по окружности выемку 66, которая может представлять собой часть защитного устройства. В эту выемку 66 может входить штифт 67, чтобы предотвратить неумышленное полное вывинчивание колеса 4 управления. Указанный штифт 67 может представлять собой часть винта, который проходит через корпус 27 запорно-регулирующего устройства и является доступным снаружи для монтажа и демонтажа.
В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 4, перемещение колеса 4 управления передается на соединительный штуцер 12 напорной трубы, поскольку этот соединительный штуцер 12 напорной трубы жестко соединен с колесом 4 управления.
Вариант осуществления, показанный на ФИГ. 4, может быть изготовлен и смонтирован с особенно низкими затратами. При этом может быть обеспечено малое установочное пространство.