CH292575A - Membrandruckregler. - Google Patents

Description

      Membrandruckregler.       Vorliegende Erfindung betrifft einen       :1lenibrandruckregler    mit einem auf     Membra-          nen    abgestützten hohlen Ventilkörper, wobei  dieser Ventilkörper freischwebend ohne be  sondere Führung gegen einen Ventilsitz be  weglich angeordnet     ist.     



  Es sind     Membrandruckregler    bekannt,       cleren    Ventilsysteme als Hohlkörper auf Mem  branen abgestützt sich gegen den Ventilsitz       1iewegen    und so den gewünschten Enddruck       ci-zeugen.    Diese Regler haben den Nachteil,       class    durch besondere Führungen der beweg  ten Teile und durch andere, den glatten Strö  mungsverlauf störende Einbauten ein     verhält-          .üsmässig    hoher innerer Druckverlust entsteht,

    der bei nur geringen vorhandenen     Vordrücken          sehleehte        Reglerergebnisse    (geringe     Förder-          nien#",e    bei bestimmten geforderten     Enddrük-          ken    oder zu kleine     Enddrücke    bei bestimmter  geforderter Fördermenge) hervorruft.

   Eine       Führung-    des Ventilsystems hat ausserdem den       Nachteil,    dass beim Schliessen des Ventils       Widerstände    durch Reibung der Führungs  rede aneinander und durch eventuelles Ver  kanten des Ventilsitzes gegen den     Ventilkör-          lier    auftreten, die den     Enddruck,    wenn die  Fördermenge gegen den     Nulhvert    sinkt,     erli@eb-          lich    ansteigen lassen.

   Ausserdem sind bei den  bekannten Reglern Sicherheitseinrichtungen       mid    andere Bauelemente vorhanden, die einen  häufig geforderten Gasdurchgang     des    zu       re-elnden    Mediums in senkrechter Richtung    nicht oder nicht ohne Schwierigkeit möglich  machen.  



  Die Erfindung bezweckt, diese Mängel zu  beseitigen. Sie besteht darin, dass der Ventil  körper freischwebend ohne besondere Füh  rung gegen einen Ventilsitz beweglich ange  ordnet ist. Der Ventilsitz ist dabei zweckmä  ssig schwenkbar gelagert, und .der Ventilkör  per ist vorzugsweise als     Venturidüse    ausge  bildet.  



  Durch den nur durch die Membranen ge  führten, auf besondere Führung verzichten  den, freischwebend gegen einen Ventilsitz be  weglich angeordneten Ventilkörper wird der  innere Druckverlust so verringert, dass vor  allem bei     Vordrücken,    die den gewünschten  Enddruck nur unwesentlich übersteigen, eine  verhältnismässig grosse Fördermenge erzielt  wird. Bei     schwenkbarer    Anordnung des Ven  tilsitzes passt sich dieser während des Arbei  tens des Reglers hinsichtlich seiner Lage der  Arbeitslage der Ventildüse an, wodurch er  höhte Enddrücke bei Sinken der Fördermenge  gegen den     Nullwert    vermieden werden.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist. in beiliegenden Zeichnungen  dargestellt, es zeigen       Fig.    1 den Regler in senkrechtem Schnitt,       Fig.    2 bis 5 verschiedene     Anschlussmög-          lichkeiten    des Reglers,       Fig.    6 die     Reglerkurven    von bekannten  Reglern,       Fig.    7 die     Reglerkurve    des vorliegenden      Reglers, und, zwar ist.

   in beiden     Fig.    6  und 7 die Fördermenge V des zu     regelnden     Mediums als Abszisse und der Enddruck     p2     desselben als Ordinate aufgetragen, wobei der  Anfangsdruck     p1    für jede einzelne Kurve  konstant ist.  



       Fig.    8 eine     Einzeldarstellung    der Saug  blende in Verbindung mit der Ventildüse.  Der Regler besteht aus dem Gehäuseober  teil     a    mit dem um ein     Kugelgelenk    schwenk  baren Ventilsitz     b,    dem Gehäuseunterteil c  und dem mit der     Druekausgleichsöffnung        p          versehenen    mittleren Gehäuseteil d, an dem  alle übrigen funktionell wichtigen Teile befe  stigt sind.

   Dazu gehören die Ausgleichsmem  brane     e,    die Arbeitsmembrane f, die Sicher  heitsmembrane     g    mit der     Druekausgleiehs-          düse   <I>h,</I> die     Saugblende   <I>i</I> mit ihrem     Kragen    o,  der     als        Venturidüse    ausgebildete Ventilkörper       ic,    der Distanzring     in,    zum Festlegen des Ab  standes zwischen der Ausgleichsmembrane c  und der Arbeitsmembrane f und die     Venturi-          düsenmutter    n,

   welche die auf der     Venturi-          düse        7r    befestigten Teile zusammenhält und  die Belastung l trägt.  



  Unterhalb des     Ausganges    des Ventilkör  pers ist die Saugblende mit Kragen angeord  net. Der obere Rand des Ventilkörpers hängt  über die Ausgleichsmembrane über, und vor  zugsweise am mittleren Teil des Ventilkörpers  greift die Arbeitsmembrane f an.  



  Der innere Raum des Gehäuseoberteils     a     ist mit      < f,    der Raum zwischen Saugblende i  und Arbeitsmembrane f mit     B,    der innere  Raum des Gehäuseunterteils mit C, der Raum  zwischen Arbeitsmembrane f,     Sieherheitsmein-          brane        cg    und     Ausgleichsmembrane        e    mit D und  der     Druckatisgleiehsraum    oberhalb der Sicher  heitsmembrane     g    mit E bezeichnet.  



  Der Regler wirkt in     folgender        Weise:     Das     zu    regelnde Medium     gelangt.    mit einem  in     gewissen    Grenzen veränderlichen     Vordruek     in das Gehäuseoberteil     a    und     zwischen    dem  schwenkbaren Ventilsitz     b    und der     Venturi-          düse    k durch diese in das     Clebäuseunterteil    c  und von dort. zum Verbraucher.

   Dabei wird  durch die nach oben wirkende Kraftkompo  nente des     Enddruckes    auf die Arbeitsmem-         brane   <I>f</I> die     Venttiridüse        k    so weit     gegen    den  Ventilsitz     b    gehoben, dass     das    durch den Ven  tilspalt s nachströmende     Medium    den durch  die     Belastung    Z bestimmten     Enddruek    er  zeugt.

   Die Charakteristik der bekannten  Regler ist dabei so, dass bei einem den     End-          druck    nur um. ein Geringes überschreitenden  V     ordrtick    der     Enddruck    bei     geringer    Förder  menge schon stark absinkt     (Fig.   <I>6,</I>     a),    wäh  rend bei höheren V     ordrüeken    durch     strö-          mungstechnisehe        Einriehttingen    (z.

   B. nach  geschaltete     Venturiclüsen,    Stauscheiben und  dergleichen) der     Enddrtiek    zum     Ausgleieh    der  bei höheren Geschwindigkeiten des     l1.ediunis     entstehenden grösseren     Strömungsverloste     stark ansteigend gehalten.

   ist     (Fig.    6, b), wo  durch der Nachteil entsteht, dass bei grösseren       Durehflussmen-en    der     Enddruek    bei     Vor-          clrtickschwankung-eu    erhebliche Schwankungen  aufweist     (Fig-.    6, c)     -Lind    der Regler in diesem  Bereich seine eigentliche     Aufgabe    also nicht  mehr erfüllt.  



  Durch die     Anordnung    der     Saugblende    i  mit ihrem Kragen o wird     hingegen    hier bei ge  ringem     Durchfluss    (bei nahezu     )-e,sehlosseiient     Ventil) ein Staudruck in dem Raum zwischen  Saugblende     i    und     Arbeitsmenmbrane    f erzielt       (Fig.    8,     a).    Dieser     gebt    bei grösserem Durch  fluss (geöffnetem , Ventil) ,     gegenüber    dem  Raum C im Unterteil des     Gehäuses    in einen       Unterdruck    über, der durch den Sog zwischen       Sau,

  @,düsenkramen    und Ventildüse bei höheren       Strömungsgesehwindigkeiten    entsteht     (Fig.    8,       b,        c).    Hierdurch wird in     Verbindung    mit dem       Membranhub    und in Verbindung mit der an  sich bekannten     Atlsbildun    - der     Ausgleichs..     n     iembrane    e und dem.

   Oberteil der Ventildüse  ein bis zur     grössten    Fördermenge nahezu  gleichmässiger ,und von V     ordruelzscli\@,ankuii-          sYen    freier     Enddruek    erzeugt.     (Fig.    7).  



       Während    des     Arbeitens        \des    Reglers wird  durch die     Druekausgleiehsöffitung-        1)    die in  dem     Drtielzaiisa'leichsra-Lnn    E     befindliche    Luft  beim Schliessen     der        Vetituridüse    zum Teil       verdrängt,

      während beim Öffnen der     Verituri-          düse    die Aussenluft     durch    den im     Driiekaus-          7leiclrsraum    E entstehenden Unterdruck durch  die     Dru        ekausgleichsöffnung    p in den Druck-           aus-leielisraum    E eingesogen wird,

   wobei be  kanntermassen die Grösse der     Druckausgleichs-          öffnung    p für die Dämpfung der     Regleraus-          sehläge    verantwortlich     ist.    Die     Membranbruch-          sieherung    besteht aus einer schräg im     Druck-          atisgleiehsraum    aufgehängten, am äussern  Rand der     Ausgleichsmenmbrane    e geführten       Sicherheitsmembrane        g    mit der     Druekaus-          @,leieh.sdüse   <I>h.,

  </I> die den innern     Membranraum   <I>D</I>  von dem     DruekaLxsgleichsraum    E abtrennt.  Die Sicherheitsmembrane g liegt mit ihrem       ilussern    Rand auf der Arbeitsmembrane f auf,       wodurch    sie dieser während der Arbeitshübe  widerstandslos folgen kann. Bei     evtl.    Bruch  der Arbeitsmembrane f oder der Ausgleichs  membrane e füllt sich der innere Membran  raum D mit dem strömenden Medium, das die       Sielierheitsmembrane    aufbläht und durch die       1)i-uekatisgleiclisöffnung    p in den freien Raum  treten kann.

   Die     Druckausgleichsdüse    h ist so  klein gehalten, dass ins Freie ausströmende       Medium    (z. B. Gas) als Anzeige einer     Regler-          besehädigung    dient, ohne auf Grund der ge  ringen Menge gesundheitsschädlich zu sein.

         Durch    die Anordnung der Sicherheitsmem  brane     g    mit     Druckausgleiehsdüse    h sowie aller  andern für die Arbeitsweise des Reglers wich  tigen Teile im mittleren     Gehäixseteil    wird eine  Dreiteilung des Reglers im Gehäuseoberteil,  mittleren Gehäuseteil und Gehäuseunterteil  erreicht, die ohne     Änderung    des mittleren       Gehäuseteils    des Reglers nur durch Auswech  seln des Gehäuseober- bzw.

   Unterteils mit  anders angeordneten Ein- bzw.     Auslassstutzen     eine Anpassung des Reglers für verschiedene       Anselilussnotwendigkeiten    ermöglicht, wie in       den        Fiuu.        \'    bis 5     schematisch    dargestellt ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: llembrandrilekregler mit einem auf Mem branen abgestützten hohlen Ventilkörper, da- dureh gekennzeichnet, dass der Ventilkörper freischwebend ohne besondere Führung gegen einen Ventilsitz beweglich angeordnet ist. UNTERANSPRüCIIE 7. Membrandruekregler nach Patent.an- sprueli, dadurch gekennzeichnet, dass der Ven tilsitz schwenkbar gelagert ist. 2. Membrandruekregler nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass. der Ven tilkörper als Venturidüse ausgebildet ist.

   3. Membrandruckregler nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass unterhalb des Aus ganges der Venturidüse eine Saugblende (i) mit Kragen (o) angeordnet ist. 4. Membrandruckregler nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass am Ven tilkörper eine Arbeitsmembrane (f) angeord net ist, die im mittleren Teil des Ventilkör pers angreift. 5. Membrandruckregler nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine Ausgleichs membrane (e), über die der obere Rand des Ventilkörpers überhängt.

   6. Membrandruckregler nach Patentan spruch und Unteransprüchen 4 und 5, ge kennzeichnet durch eine Sicherheitsmembrane (g), die an ihrem Aussenrand auf der Arbeits membrane (f) aufliegend, am äussern Rand der Ausgleichsmembrane (e) geführt ist. 7. Membrandruckregler nach Patentan- sprueh und Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sicherheitsmembrane mit einer Druekausgleichsdüse (h) versehen ist. B. Membrandruckregler nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass am Ven tilkörper ein Belastungsgewicht (l) angeord net ist.

   9. Membrandruckregler nach Patentan spruch und Unteransprüchen 4, 5 und 8, da durch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper einen Distanzring (m) zum Festlegen des Abstandes zwischen Ausgleichsmembrane (e) und Arbeitsmembrane (f) und eine Ventil- körpermutter (n) aufweist, welche die auf dem Ventilkörper befestigten Teile zusammen hält und die Belastung (l) trägt.

   10. Membrandruckregler nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Gehäuse aufweist, welches aus einem den Ven tilsitz tragenden Oberteil (a), einem Mittel teil (d) und einem Unterteil<B>(</B>e) besteht, und dass alle für die Wirkungsweise des Reglers wesentlichen Teile im Gehäusemittelteil (d) angeordnet sind. 11. Membrandruekregler nach Patentan spruch und Unteranspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, dass der (lehäusemittelteil mit einer Drttekausgleiclisöffnung (1 versehen lSt.