<Desc/Clms Page number 1>
Sicherheitseinrichtung für den direkten Anschluss eines
Azetylenentwicklers an eine Druckwasserleitung
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für den direkter Anschluss eines Acetylen-Entwick- lers an eine Druckwasserleitung, die alle Sicherheitsanforderungen erfüllt, so dass beim Absinken des
Wasserdruckes ein schleichender Rücktritt von Wasser aus dem unter Druck stehenden Acetylen-Entwickler in die Wasserleitung mit Sicherheit verhindert wird.
Die erfindungsgemässe Sicherheitseinrichtung ist aus einem sicher wirkenden Rückflussverhinderer auf- gebaut.
Die bisher verwendeten Rückflussverhinderer sind als Klappen-, Kegel- oder Plattenventile so ausge- bildet, dass der Rückdruck in der Leitung das Schliessorgan entgegen der Strömungsrichtung beaufschlagt und damit einen Rückfluss verhindert. Es sind Ausführungen bekannt, bei denen das Schliessorgan von aussen willkürlich abgepserrt werden kann. Es gibt andere Ausführungen, bei denen das Absperrorgan als
Membrane ausgebildet ist, die durch eine leichte Schliessfeder auf dem Ventilsitz aufgedrückt wird, wo- bei in einer Sonderausführung die Membrane mit einer zentrischen Öffnung versehen ist, durch welche das rückströmende Medium auf die äussere Membranfläche geleitet wird und dadurch einen zusätzlichen mit höher werdendem Überdruck auch grösser werdendem Schliessdruck auf dem Ventilsitz ausübt.
Die Erfindung ist durch eine Kombination mehrerer bekannter Ausführungen gekennzeichnet und er- reicht damit die grösstmögliche Sicherheit gegen Rücktritt eines Mediums in einer Leitung.
Die Verwendung eines Rückflussverhinderers bei Anschluss eines Acetylen-Entwicklers an die Wasser- leitung ergibt erst die verlangte Sicherheit, die in einer verlässlichen Verhinderung des Rücktritts der
Flüssigkeit, die beim Löschen von Kalziumkarbid mit Wasser entsteht, oder von Acetylengas aus dem
Acetylen-Entwickler in die Wasserzuleitung besteht. Bei der bisher üblichen Anordnung sind z. B. In der
Wasserzuleitung zuerst ein Absperrventil, dann ein Entlüftungsventil, ein Wassersack und eine Rückschlag- klappe vorgesehen. Weiter wird die Zuleitung über ein vom Entwicklerbehälterdruck gesteuertes Zulauf- ventil zu einem Wassermotor geführt, der die Karbidbeschickung betätigt. Bei dieser Anordnung liegt selbstverständlich der Wasserdruck der Zuleitung stets über dem im Acetylen-Entwickler herrschenden Ar- beitsdruck.
Hiebei kann der Rückflussverhinderer das Absperrventil, den Wassersack und die Rückschlag- klappe ersetzen.
Die Membrane des Rückflussverhinderers ist durch die Spannung einer Druckfeder so stark belastet, dass ein Wasserdurchfluss erst oberhalb des im Acetylen-Entwickler überhaupt möglichen Druckes von 1, 5 atü erfolgt. Durch eine oberhalb der Membrane angeordnete Ventilspindel mit Handrad kann die Membrane durch Aufdrücken der Ventilspindel auf den Membranteller auf den Ventilsitz gedrückt werden und hat damit die gleiche Wirkung eines Absperrventils.
Sinkt bei aufgedrehter Ventilspindel der Wasserdruck in der Zuströmleitung vor dem Rückflussverhin- derer (z. B. durch Rohrbruch) unter den im Acetylen-Entwickler herrschenden Druck ab, so wirkt der im
Acetylen-Entwickler vorhandene Druck durch eine in der Membrane zentrisch angeordnete Bohrung auf die Membranenrückseite und unterstützt den Schliessdruck der Druckfeder. Je mehr der Druck in der Was- serzuströmleitung abfällt, umso höher wird der gesamte Schliessdruck der Membrane auf dem Ventilsitz.
Wird anderseits der Rückflussverhinderer mit der Ventilspindel abgesperrt, so wird diese Bohrung verschlos- sen.
<Desc/Clms Page number 2>
Eine erfindungsgemässe Weiterbildung der Sicherheitseinrichtung ist eine Kombination des Rückfluss-- verhinderers mit einer selbsttätig öffnenden Entleerungseinrichtung.
Zur Vermeidung von Wasserschlägen, die beim Schliessen der Entleerungseinrichtung in einigen un- günstigen Fällen auftreten können, wird gemäss der Erfindung die Entleerungseinrichtung als eine z. B. unter der Schwerkraft eines Gewichtes stehende elastische Membrane ausgeführt, deren obere Seite gegen einen Sitz mit einem geringeren Durchmesser als der Durchmesser der Membrane abdichtet und deren untere Seite einen Raum nach oben begrenzt, der in direkter Verbindung mit der Wasserzuflussseite steht.
Durch die erfindungsgemässe Sicherheitseinrichtung werden nachstehende technische Vorteile erzielt :
1. Beim Absinken des Zustromdruckes in der Wasserleitung auf einen vorbestimmten Wert, beispiels- weise auf 0,3 atü, öffnet sich die selbsttätige Entleerungseinrichtung und verbindet die Zuströmleitung mit der freien Atmosphäre. Hiedurch wird die direkte Verbindung zwischen der Wasserleitung und dem
Druckbehälters des Acetylen-Entwicklers unterbrochen. Beim weiteren Absinken des Druckes in der Was- serzuflussleitung bis auf einen Unterdruck (Leersaugen der Leitung) wirkt die Entleerungseinrichtung als
Belüftungsventil, so dass nur Luft in die leerlaufende Leitung einströmen kann.
2. Das unter Umständen aus dem Gasentwickler durch den Rückstromverhinderer austretende Leck- wasser kann nicht in die Zuflussleitung gelangen, sondern läuft ebenfalls durch die Entleerungseinrich- tung ab.
Es ist somit jedes Rückströmen in die Trinkwasserleitung vollkommen ausgeschlossen.
3. Die Entleerungseinrichtung bleibt auch bei Wiederkehr des Wasserdruckes zunächst offen, solange die Wassermenge und der Wasserdruck noch gering sind. Hiedurch werden alle Verunreinigungen, Rost od. dgl. beim Wiedereintreten des Wasserdruckes zunächst ausgespült. Erst beim Erreichen eines vorbe- stimmten Zulaufwasserdruckes und einer entsprechend grossen zufliessenden Wassermenge schliesst sich die
Entleerungseinrichtung wieder selbsttätig.
4. Der Öffnungsdruck, bei dem die Entleerungseinrichtung öffnet, kann auf einen bestimmten Wert festgelegt werden. Durch Versuche wurde als günstigster Wert ein Druck von 0, 3 atü ermittelt.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen eingehend erläutert werden. Dabei zeigen Fig. 1 einen Schnitt mit (durch Zudrehen der Ventilspindel mit dem Handrad) fest auf dem Ventilsitz gedrückter Membrane, Fig. 2 einen Schnitt bei aufgedrehter Ventilspindel unter Fliessdruck, Fig. 3 einen Schnitt bei aufgedrehter Ventilspindel in dem Zustand, wenn kein Durchfluss erfolgt, Fig. 4 ein geändertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Rückflussverhinderer mit einer selbsttätig öffnenden Entleerungseinrichtung in geöffnetem Zustande versehen ist, Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Sicherheitseinrichtung im Betriebszustande, Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Membrane durch eine Feder geöffnet wird, und Fig.
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Rückstromverhinderer mit einer getrennten Entleerungseinrichtung versehen ist.
Die erfindungsgemässe Sicherheitseinrichtung nach den Fig. 1 - 3 besteht aus folgenden Bauteilen :
Das Ventilgehäuse 1 mit einem zentrisch angeordneten Ventilsitz 2 ist so ausgebildet, dass die Absperrmembrane 3 durch den Gehäusedeckel 4 an ihrem äusseren Rand fest und dicht verschraubt ist. Die zentrisch durchbohrte Absperrmembrane 3 trägt auf der dem Ventilsitz 2 abgewendeten Seite den Membranteller 5, welcher mit der Befestigungsschraube 6 dicht verschraubt ist. Der Membranteller 5 wird durch die Druckfeder 7, welche sich im oberen Teil des Gehäusedeckels 4 abstützt und mit einer Vorspannung, die in der Schliessstellung der Membran einem vorbestimmten Druck entspricht, versehen ist, auf den Ventilsitz 2 gepresst, so dass sich die Membrane erst bei einem höheren Druck als dem vorbestimmten Druck in der Zuströmleitung (z.
B. 2 atü) vom Ventilsitz 2 abheben kann. Die Ventilspindel 8 mit dem Handrad 9 ist in bekannter Form mit dem Ventiloberteil 10 und durch die Stopfbüchse 11 nach aussen abgedichtet. Die Ventilspindel 8 kann so weit aufgedreht werden, dass zwischen dem Mittelstück des Membrantellers 5 und dem Ende der Ventilspindel ein genügender Spielraum besteht, auf Grund dessen die Membrane 3 durch den Zuströmdruck unter Überwindung des Federdruckes vom Ventilsitz 2 abgehoben werden kann. Die Befestigungsschraube 6 hat eine zentrische Bohrung 12 und auch das Mittelstück des Membrantellers 5 hat eine zentrische Bohrung 13. Durch diese beiden Bohrungen 12 und 13 wird der Druck in der Rückströmleitung auf die dem Ventilsitz 2 abgewendete Seite der Absperrmembrane 3 übertragen.
Wird der Rückstromverhinderer als Absperrventil benutzt, so wird die Membrane 3 durch Zudrehen der Ventilspindel 8 mittels des Handrades fest auf den Ventilsitz 2 gedrückt ; die zentrale Bohrung ist dann verschlossen. Bei Verwendung der Vorrichtung als Rückstromverhinderer wird die Ventilspindel 8 ganz aufgedreht. Der Druck in der Zuströmleitung muss dann höher sein als die Belastung durch die Druckfeder 7 (z. B. 2 atü). um ein Durchfliessen zu erreichen. Da der im nachgeschalteten Acetylen-Entwickler
<Desc/Clms Page number 3>
mögliche Druck jedoch nie höher als 1, 5 atü sein kann, wird ein Zurückströmen des Mediums bei fallen- dem Zuströmdruck mit Sicherheit verhindert, da die Absperrmembrane schon bei z. B. 2 atü auf dem
Ventilsitz gedrückt wird und absperrt.
Bei weiter fallendem Zuströmdruck wird die Schliesskraft der Druck- feder 7 durch den Rückdruck, der über die Bohrungen 12 und 13 auf die Membranrückseite wirkt, noch erhöht.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei. dem ein Rückstromverhinderer mit einer nachgeschalteten Entleerungseinrichtung 14 auf der Wasserzuflussseite versehen ist.
Die Entleerungseinrichtung besteht aus einem Ventilteller 15 oder einem gleichwertigen Absperrorgan, das an der unteren Seite eine Dichtung trägt und unter Einwirkung einer äusseren Kraft, beispielsweise dem Federdruck einer Feder 16, steht. Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen selbsttätigen Entlee- rungseinrichtung ist einfach. Solange der Wasserdruck eine normale Höhe besitzt, wird der Ventilteller 15 fest auf den Sitz 18 gepresst. Hiebei sorgt die Dichtung 17 dafür, dass kein Leckwasser in die Umgebungsluft austritt. Sobald jedoch der Wasserdruck auf einen vorbestimmten Wert, beispielsweise auf 0,3 atü, sinkt, hebt die Druckfeder 16 den Ventiiteller 15 hoch und die Zuströmleitung entleert sich.
Da der Rückstromverhinderer bereits bei einem Druck von 1, 5 atü geschlossen hat, kann nur Leckwasser aus dem Rückstromverhinderer austreten, das sofort durch die Entleerungseinrichtung abgeführt wird.
Eine weitere Verbesserung der Entleerungseinrichtung ist in den Fig. 5,6 und 7 dargestellt.
In Fig. 5 ist eine Entleerungseinrichtung gezeigt, die aus einer elastischen Membrane 20 besteht, die durch den'Wasserdruck auf der Wasserzuflussseite gegen einen oberen Sitz 21 angepresst wird. Hiezu ist eine Verbindungsleitung 28 über einen Anschluss 24 mit dem Raum 23 verbunden, der durch die Unterseite der Membrane 20 begrenzt wird. Die Membrane 20 steht ausserdem unter der Schwerkraft eines Gewichtes 22, das durch eine Schraube 25 mit der Membrane fest verbunden ist. Das Gewicht 22 ist so bemessen, dass dann, wenn beispielsweise der Wasserdruck auf der Zuflussseite auf 0, 3 atü sinkt, die Membrane 20 vom Sitz 21 heruntergezogen wird und den Wasserinhalt der Zuflussseite über die Öffnung 27 entleert.
Die Fig. 5 zeigt die Sicherheitseinrichtung im Betriebszustand. Die Spindel 8 (s. Fig. 4) ist hochgeschraubt. Der Wasserdruck hat die Membrane 3 gegen den Druck der Feder 7 nach oben gedrückt und der Durchfluss für das Wasser zum Acetylen-Entwickler ist freigegeben. Die Membrane 20 ist durch den Wasserdruck fest an den Sitz 21 gepresst.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei das Gewicht 22 durch eine Druckfeder 26 ersetzt wurde. Es ist selbstverständlich, dass die Membrane auch durch eine Zugfeder belastet werden kann.
Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt eine besonders vorteilhafte Konstruktion dar.
Die Entleerungseinrichtung 14 kann jedoch, wie in Fig. 7 gezeigt ist, ebenso gut in der Zuströmleitung in der Nähe des Rückstromverhinderers angeordnet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sicherheitseinrichtung für den direkten Anschluss eines Acetylen-Entwicklers an eine Druckwas- serleitung. aufgebaut aus einem Rückstromverhinderer mit Absperreinrichtung, bei welchem in einem Ventilgehäuse eine fest eingespannte Membrane vorgesehen ist, die durch eine Druckfeder unter Federdruck auf die Sitzfläche gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese Membrane (3) zusätzlich, nur mit Druckwirkung auf ihren Membranteller (5) durch eine Ventilspindel (8), absperrbar ist.