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Bistabiles Sicherheitsventil mit hochempfindlichem Ansprechverhalten


Kurzfassung

Um den Transport von Medien in Rohrleitungen, insbesondere Gasleitungen zu überwachen, werden zunehmend spezielle Schließmechanismen eingesetzt. Wenn infolge von Manipulation oder Beschädigung an gasführenden Systemen (Leitungen, Armaturen, Geräte), beispielsweise durch Baggereingriff, der Durchfluss einen kritischen Wert (Schließdurchfluss Vs) erreicht, sperrt der Schließmechanismus die Gasleitung selbsttätig ab. Unkontrollierter Gasaustritt nach Beschädigungen an gasführenden Systemen kann mit diesen Schließmechanismen (Gasströmungswächter) verhindert werden. Der Einsatz einer neuen Generation hochempfindlicher Sicherheitsventile (bzw. Gasströmungswächter) mit selbstsichernden Schalteigenschaften und optionaler Fernsteuerfunktion stellt eine aktive Maßnahme zur Minimierung der Folgen unbefugter Eingriffe im Sinne des DVGW-TRGI (Technische Regel für Gasinstallation) dar.


Hintergrund

Um den Transport von Medien in Rohrleitungen, insbesondere Gasleitungen zu überwachen, werden zunehmend spezielle Schließmechanismen eingesetzt.


Bilder & Videos


Lösung

Die hier vorgestellte Erfindung beinhaltet den Aufbau und die Anwendung neuartiger bistabiler Sicherheitsventile (Gasströmungswächter) inkl. integrierter elektromagnetischer Reset-Funktion, welche sich außerdem durch hochempfindliches pneumatisches Ansprechverhalten auszeichnen. Damit ist das Ventil insbesondere für den unteren Einsatzbereich mit Gasströmen von 1,2 bis 4 m³/h in Einzelverbrauchsanlagen geeignet. Die Verknüpfung der hochempfindlichen pneumatischen Funktionseinheit mit einem leistungsstarken Antrieb gelingt, speziell durch eine weitgehende mechanische Entkopplung des pneumatischen Schaltmechanismus mit der entsprechend weichen Federstruktur von dem massebehafteten magnetischen Aktorsystem. Dadurch können beide Teilsysteme innerhalb der Funktionsstruktur weitgehend unabhängig voneinander funktional bedarfsgerecht dimensioniert werden.


Vorteile

Aufgrund des bistabilen Schaltverhaltens können die selbstsichernden Eigenschaften der neuen Generation Sicherheitsventile das Gefahrenpotential (Explosionsrisiko) bei Havarie nochmals deutlich reduzieren. Der Ventilmechanismus dieser neuartigen Gasstromwächter sperrt auch bei unkontrolliertem Druckausgleich im Leitungssystem die Rohrleitung sicher ab.

Selbstsichernde Sicherheitsventile müssen nach Beendigung des Havariezustandes im Leitungssystem zurückgesetzt werden. Bisher erfolgte dieser Resetvorgang nach Demontage pneumatisch und manuell. Diese Art des Rücksetzens stellt einen Eingriff in das geschlossene Leitungssystem dar und ist daher sehr aufwendig, riskant und unpraktikabel. Mit dieser neuen Ventilgeneration erfolgt das energieeffiziente Rücksetzen des pneumatischen Schließmechanismus nach durchgeführtem Druckausgleich im Leitungssystem mittels elektromagnetischer Ansteuerung durch einen Stromimpuls. Durch eine Umkehrung des Stromimpulses können diese Ventile  bei entsprechender mechanischer Auslegung  auch aktiv geschlossen und somit  vollständig ferngesteuert werden.


PATON | Patentmanagement Thüringer Hochschulen

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Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • DE 10 2019 103 164.8 anhängig

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr