<Desc/Clms Page number 1>
Druckregelvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Druckregelvorrich- tung mit einem von einer Membran od. dgl. gesteuerten Reduzierventil und bezweckt, von einem unter Druck stehenden Medium, wie Luft,
Gas oder auch einer Flüssigkeit, die erforderlichen
Mengen unter einem genau einstellbaren Druck zu entnehmen. Eine solche Vorrichtung ist insbesondere zur Anwendung an Gasflaschen bestimmt, in denen das Gas unter hohem Druck, z. B. mit 150 atü gespeichert ist.
Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art steht das Reduzierventil unter dem vollen Druck des Mediums, gleichgültig, ob dieser Druck im
Sinne des Schliessens oder Öffnens des Ventils wirkt. Zur Betätigung des Ventils müssen daher zwecks Überwindung dieses Druckes erhebliche Kräfte aufgebracht werden, auch wenn der Ventilquerschnitt gering gehalten ist. Aus diesem Grunde ist die Regelbarkeit solcher Vorrichtungen begrenzt, d. h. der Entnahmedruck kann nur relativ grob abgestuft werden, insbesondere ist es nicht möglich, besonders geringe Entnahmedrücke, z. B. in der Grössenordnung von 0-1 arm oder noch weniger zu erhalten.
Gemäss der Erfindung wirkt das Druckmedium an zwei Stellen in solchen Richtungen unmittelbar oder mittelbar auf das Reduzierventil, dass dieses vom Druck dieses Mediums im wesentlichen entlastet ist. Zu diesem Zwecke stehen vorteilhaft beide gegenüberliegende Enden des Ventilschaftes unter dem Einfluss des Druckmediums, so dass sich die aut das Ventil wirkenden, entgegengesetzten gleichen Drücke aufheben. Zur Betätigung des Ventils genügt daher ein überaus kleiner Energieaufwand, da der Ventilhub in der Regel nur Bruchteile eines Millimeters beträgt und daher die Kraft zur Beschleunigung des Ventils sehr geringfügig ist, anderseits auch sehr geringe Kräfte zur Überwindung der Reibung genügen. Die Vorrichtung spricht daher ausserordentlich leicht und empfindlich an und kann somit zur Entnahme sehr fein abgestufter Entnahmedrücke verwendet werden.
Der Anwendungsbereich einer solchen Vorrichtung ist demgemäss besonders umfangreich.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die Vorrichtung, Fig. 2 zeigt ein Detail in Ansicht.
Ein blockartiges Gehäuse 1 ist mittels eines
Anschlussstückes 2 mit der Quelle des Druck- mediums, z. B. einer Gasflasche verbunden. In einer Gewindebohrung des Gehäuses 1 ist eine
Muffe 3 eingeschraubt, in deren zylindrischer
Bohrung ein vierkantiger Ventilkörper 4 ver- schiebbar geführt ist. In einer Ringnut des letzteren ist ein elastischer Dichtungsring 5 ein- gesetzt. Das Ende der Muffe 3 ist als Ventilsitz 6' ausgebildet, der eine gegen den Ventilkörper 4 gerichtete scharfe Kante aufweist. Es hat sich gezeigt, dass eine solche scharfe Kante, auf die sich der Dichtungsring 5 aufsetzt, auch gegen sehr hohe Drücke einwandfrei abdichtet, ohne dass es erforderlich wäre, den Ventilkörper 4 stark gegen den Ventilsitz 6 zu pressen.
Am Ventilkörper 4 ist ein Schaft 7 angesetzt, auf den der Muffenteil 8 eines Kolbens 9 aufge- schraubt ist. Letzterer ist in einer Bohrung des
Gehäuses 1 verschiebbar und liegt mit seinem linken Ende an einer Dichtungsscheibe 10 aus
Gummi an, die durch einen in ein Muttergewinde des Gehäuses 1 eingeschraubten Ring 11 dichtend an ihren Sitz gepresst wird. Der Ring 11 ist mit einem Vierkantloch 12 zur Aufnahme eines Steck- schlüssels versehen. Um die Länge des gesamten, aus Schaft 7 und Kolben 9 bestehenden Ventilschaftes genau einzustellen, wird der Schaft 7 gegenüber den Kolben 9 entsprechend verschraubt, zu welchem Zwecke der Muffenteil8 des Kolbens 9 mit einem Sechskant 13 versehen ist. Die einander gegenüberliegenden Gewindebohrungen des Gehäuses 1 sind durch Schraubkappen 14 verschlossen.
Ein Kanal 15 steht einerseits mit dem Raum rechts vom Ventil 4 und anderseits über eine Bohrung 16 des Ringes 11 mit dem Raum links von der Dichtungsscheibe 10 in Verbindung.
In das Gehäuse 1 ist ferner ein tellerförmiger Membranträger 17 eingeschraubt, dessen Gewindelöcher 18, 19 zur Aufnahme eines Manometers bzw. einer zur Verbrauchsstelle führenden Leitung dienen, während in das Gewindeloch 20 ein Sicherheitsventil eingeschraubt wird.
Zwischen dem Membranträger 17 und einem in diesen eingeschraubten Zwischenstück 21 ist der Aussenrand einer elastischen Membran 22 eingespannt, deren Mitte zwischen einem Federteller 23 und einer auf diesem aufgeschraubten Mutter 24 festgelegt ist. Eine Schraubenfeder 25
<Desc/Clms Page number 2>
stützt sich einerseits gegen den Federteller 23 und anderseits gegen einen einwärts reichenden
Kragen 26 einer Einstellhülse 27, wobei die
Federspannung durch Verschrauben der Einstell- hülse gegenüber dem Zwischenstück 21 geregelt werden kann.
An einem um den Zapfen 28 drehbaren Hebel 29 ist eine Hülse 30 angelenkt, in die eine Stange 31 eingeschraubt ist, welche den Membranträger 17 und den Federteller 23 durchsetzt und nahe ihrem
Ende einen Bund 32 trägt. Letzterer wird durch einen in einen muffenförmigen Fortsatz 33 des
Federtellers 23 eingeschraubten Ring 34 unter
Zwischenschaltung eines elastischen Dichtung- ringes 35 und einer Beilagscheibe 36 dichtend an den Federteller 23 gepresst. Auf den Fort- satz 33 ist eine Überwurfmutter 37 geschraubt.
Eine Nase 38 des Hebels 29 greift in eine umlaufende Nut 39 des Muffenteile 8 ein. Die mittlere Bohrung 40 des Gehäuses 1 ist durch einen Schraubdeckel 41 abgeschlossen.
Das durch das Anschlussstück 2 eintretende Gas (oder die Flüssigkeit) gelangt durch den Kanal 15 und sodann zwischen dem vierkantigen Ventilkörper 4 und der Muffe 3 (Fig. 2) in den innen vom Ventilsitz 6 begrenzten Ringraum. Anderseits wirkt der Druck auch durch den Kanal 15, die Bohrung 16 und die Vierkantöffnung 12 auf die Dichtungsscheibe 10 und damit auch auf den an ihr anliegenden Kolben 9. Es ist ersichtlich, dass bei passender Bemessung der Querschnitte der von rechts auf den Ventilkörper 4 wirkende Druck dem von links auf den Kolben 9 wirkenden Druck das Gleichgewicht hält, so dass das Ventil entlastet ist. Zur Einstellung der Vorrichtung auf den gewünschten Entnahmedruck wird zunächst die Einstellhülse 27 soweit nach rechts geschraubt, dass die Feder 25 auf die Membran 22 keinen Druck ausübt.
Sodann wird nach Entfernung der Überwurfmutter 37 die Stange 31 mittels eines Schraubenziehers solange gegenüber der Hülse 30 in solcher Richtung verschraubt, dass der Hebel 29 im Uhrzeigersinn verdreht und dadurch das Ventil 4 ein wenig geöffnet wird. Sobald das bei 18 eingeschraubte Manometer den gewünschten Druck anzeigt, wird das Verschrauben der Stange 31 eingestellt und die Überwurfmutter 37 in Stellung gebracht. Das Ventil 4 ist jetzt wieder geschlossen. Nun wird die Feder 25 durch Ein- schrauben der Einstellhülse 27 so weit gespannt, dass die Membran 22 zum Grossteil von dem auf ihr lastenden Gasdruck entlastet ist. Wenn nun bei 19 eine Gasentnahme erfolgt, so sinkt der Druck im Raum links von der Membran, so dass letztere von der Feder 25 nach links gedrückt wird, wodurch das Ventil 4 geöffnet wird.
Sobald der Druck den eingestellten Entnahmedruck wieder erreicht hat, wird das Ventil wieder geschlossen, welches Spiel sich während der Gasentnahme dauernd wiederholt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Druckregelvorrichtung mit von einer Membran od. dgl. gesteuertem Reduzierventil, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium an zwei Stellen in solchen Richtungen unmittelbar oder mittelbar auf das Reduzierventil wirkt, dass dieses vom Druck dieses Mediums im wesentlichen entlastet ist.