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Reduzierventil mit einem mit dem Stößel des Verschlußstückes zusammenwirkenden,
auf- und abschraubbaren Stellglied Die Erfindung betrifft Reduzierventile zur Regulierung
des Druckes eines aus einer Zufuhrquelle, z. B. aus einer Gasflasche, ausströmenden
Gases.
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Es sind bereits verschiedene Arten von Reduzierventilen zur Regulierung
des Gasdruckes bekannt. So ist eine Ausführungsart bekannt, bei der eine federbelastete
Membran den kegelförmigen Kopf eines Verschlußstückes von seinem Sitz entfernt zu
halten sucht und der entgegengesetzt zur Federkraft auf die Membran wirkende Gasdruck
die Öffnung zwischen dem Verschlußstück und seinem Sitz und somit die Strömungsgeschwindigkeit
des Gases durch das Ventil bestimmt, wobei eine Druckverringerung auf der Auslaßseite
des Ventils infolge vergrößerten Gasbedarfs die auf die Membran der Feder entgegenwirkende
Kraft verringert. Dabei bewegt sich die Membran, um die Ventilöffnung zu vergrößern,
und regelt so den Gasauslaßdruck.
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Bei einem Reduzierventil dieser Bauart war es üblich, den Auslaßdruck,
auf den das Ventil eingestellt ist, durch Änderung der Federbelastung der Membran
einzustellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reduzier- und Regelventil
einer Bauart zu schaffen, die es gestattet, die Einstellung des Auslaßdruckes sehr
schnell vorzunehmen.
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Es ist schon bekannt, in Reduzierventilen ein Stellglied in einem
von der Membran getragenen Gewindeglied vorzusehen. Dieses Stellglied steht direkt
mit dem Stößel eines Verschlußstückes in Verbindung, ist aber im Gehäusedeckel abgesichert
untergebracht und dort an sich nur zur Eichung bestimmt, um das Ventil so einzustellen,
daß es Gas bei einem vorherbestimmten Druck liefert.
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Es ist ferner bekannt, bei einem Reduzierventil zur Änderung des Auslaßdruckes
die Lage des Verschlußstückes zu seinem Sitz einzustellen mittels eines mitdrehbaren,
axial beweglichen Stellgliedes, das mit der durch ein Handrad drehbaren, axial nicht
bewegbaren Spindel durch eine Gleitkupplung gekuppelt ist.
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Weiterhin ist es schon vorgeschlagen worden, bei Reduzierventilen
zum Verstellen eines Teiles einen mit einem Deckel versehenen Teil am Gehäuse dreh-,
aber axial nicht verschiebbar vorzusehen.
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Um die Änderung des Auslaßdruckes durch Einstellung schnell und leicht
herbeiführen zu können, werden gemäß der Erfindung an sich bekannte oder vorgeschlagene
Mittel zweckvoll vereinigt und angewandt.
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Hierzu ist bei einem Reduzierventil mit einer im Gehäuse angeordneten
biegsamen Stehmembran, an der ein mit Innengewinde versehener rohrartiger Teil,
die Membran durchdringend, befestigt ist, in welchem ein mit dem Stößel des Verschlußstückes
zusammenwirkendes Stellglied auf- und abschraubbar ist, nach der Erfindung das stößelabgewandte
Ende des Stellgliedes mit einem von Hand drehbaren Deckel mitdrehbar und in ihm
axial gleitbar im Eingriff stehend angeordnet, wobei der Deckel auf dem Gehäuse
dreh-, aber nicht axial verschiebbar angebracht ist.
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Der Deckel wird zweckmäßig relativ zu dem Gehäuse durch eine Kugelarretierung
in seinen wahlweisen Stellungen gehalten.
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Vorzugsweise ist die Drehung des Deckels, wie an sich üblich, auf
weniger als eine volle Umdrehung begrenzt.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Reduzierventils ist nach der Erfindung
an Hand der Zeichnung im Schnitt dargestellt.
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Das Ventil ist in der Zeichnung in der geschlossenen Stellung gezeigt.
Es besteht aus zwei größeren Bauteilen, dem Reduzierventilgehäuse 1 und dem
Regelmembrangehäuse 2, die miteinander durch ein Schraubengewinde verbunden sind.
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Das Ventilgehäuse 1 ist mit einer Hochdruckgasquelle, entweder
mit einer Gasflasche oder einer Gasleitung,
verbunden. In dem Gehäuse
1 ist ein Ventilverschlußstück 3 mit kegelförmigem Kopf angeordnet, der durch
eine Feder 4 gegen einen Ventilsitzring 5
nach oben gedrückt wird.
Wie ersichtlich, hält in der dargestellten Stellung der Gasdruck den Kopf des Verschlußstückes
3 gegen den Sitzring 5 und das Ventil in geschlossenem Zustand.
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Der Ventilsitzring 5 sitzt in einer Metallbuchse
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die in dem Gehäuse 1 durch eine kombinierte Halte-und Führungsvorrichtung
7 festgeklemmt ist. Das Verschlußstück 3 hat einen mit Gewinde versehenen
Schaft 8, der in einen Stößel 9 geschraubt ist. Der Stößel 9 ist sechseckig
mit abgerundeten Ecken, so daß er in der rohrförmigen Führung 7 frei gleiten
kann. Das Verschlußstück 3 ist gegen Drehung (und daher gegen Längsbewegung)
in dem Stößel 9 durch eine Feststellschraube 10 gesichert, die eine
von einem quadratischen Querschnittsteil des Schaftes 8
gebildete ebene Fläche
berührt. Die äußere Form des Stößels 9 bildet die erforderlichen Gaskanäle
zwischen sich und der Verschlußführung 7.
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Die Öffnung zwischen dem Kopf des Verschlußstückes 3 und seinem Sitzring
5 wird durch die der Regelung dienende Membran eingeregelt. Die Membran ist in dem
Gehäuse 2 gehalten, an dem das Gehäuse 1 durch eine überwurfmutter
11, die durch eine Drahtklammer 12 gehalten wird, befestigt ist, so
daß sich das Gehäuse 1 gegen einen Dichtungsring 14 anlegt, der mit
dem unteren Ende des Gehäuses 2 verbunden ist. Ein Membranhalteteil18 ist in dem
Gehäuse 2 befestigt, und gegen die Membran legt sich eine Druckplatte
19, auf der sich die Regelfeder 20 abstützt. Die Feder 20 ist
and'erenends durch eine Einstellmutter 21 abgestützt, die mit Gewinde in
eine Kopfmutter 22 geschraubt ist, wobei die Kopfmutter 22 zum Festklemmen
des Membranhalteteiles 18 in das Gehäuse 2 geschraubt ist. Diese Ausführung
ermöglicht es, eine gewünschte Anfangsbelastung auf die Membran 18 auszuüben.
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In der Membran 18 ist in der Mitte ein mit Innengewinde versehener,
sie durchdringender rohrartiger Teil, eine Buchse 23, befestigt. Diese Buchse
ist in bezug auf die Kopfmutter 22 und' die Einstellmutter 21 frei
beweglich. Die mit Innengewinde versehene Buchse 23 enthält ein darin auf-
und abschraubbares Stellglied 24, wobei der Zwischenraum zwischen dem Stellglied
24 und der Buchse 23 mittels eines in einer Aussparung im unteren Ende der
Buchse 23 gehaltenen runden Ringes 25 abgedichtet ist.
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Das Stellglied 24 ist in der Buchse 23 so drehbar, daß der
Abstand zwischen dem unteren Ende des Stellgliedes und der Membran 18 verändert
werden kann. Das obere Ende des Stellgliedes ist mit einem Federkeil versehen oder
sechseckig und paßt in eine gleiche Aussparung in einem Deckelteil 26. Der
Deckelteil 26 trägt daran befestigt den äußeren Deckelbeil 27, und
der ganze Deckel ist in bezug auf die Kopfmutter 22 drehbar, jedoch gegen
Längsbewegung durch Kugeln 28 gehalten, die in einer Nut im Umfang der Kopfmutter
22 angeordnet sind.
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Der durch die Teile 26 und 27 gebildete Deckel kann in einer Anzahl
verschiedener Lagen durch eine federbelastete Kugel 29 gehalten werden, die
in eine Anzahl von öffnungen 30 in dem Deckelteil 26
eingreifen kann.
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In der vorliegenden Konstruktion ist noch ein Überdruckventil zum
Entlüften der Niederdruckkammer für den Fall vorgesehen, daß dort ein übermäßiger
Gasdruck auf die Membran ausgeübt wird. Das Überdruckventil 31 besteht aus
einem Ventil üblicher Art, welches in dem hohlen Stellglied 24 untergebracht ist.
Die Spindel des Ventils 31 drückt gegen eine Stellschraube 32 in dem
Deckelteil 27.
Das ausströmende Gas entweicht dann durch einen Entlüftungskanal
33. Die Anordnung von Sicherheitsventilen ist bei Reduzierventilen an sich bekannt.
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In der in der Figur gezeigten Stellung befindet sich das Reduzierventil
in der sogenannten »Aus«-Stellung, in der das Stellglied 24 sich gerade über dem
freien Ende des Stößels 9 befindet und das Verschlußstück 3 von dem Sitzring 5 nicht
abgehoben ist. Wird das Stellglied 24 durch Drehung des Dekkels heruntergeschraubt
und damit das Verschlußstück vom Sitzring abgehoben, so strömt das Gas dann durch
Kanäle 34 in die Niederdruckkammer 35 unterhalb der Membran 18, von wo es
durch einen Filter 36 in einen Kanal 37 und durch einen Gasauslaß 38 abströmt.
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Beim Durchgang aus dem Kanal 37 zu dem Gasauslaß 38 strömt
das Gas durch eine Meßöffnung veränderlicher Größe, die zwischen einem Sitz 39 und
einer Schraube 41 durch eine gewellte, nachgiebige Unterlegscheibe
40 bestimmt ist und deren Größe durch Anziehen oder Lösen der Schraube
41
verändert wird. Die Meßvorrichtung ist bei der Ventilkonstruktion wahlweise
vorgesehen.
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Der in der Niederdruckkammer 35 auf die Membran 18 gegen
die Feder 20 wirkende Gasdruck regelt sich selbst nach Art der herkömmlichen
Reduzierventile durch Regelung der wirksamen Öffnung zwischen dem Kopf des Verschlußstückes
3 und dem Sitzring 5.
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Um den Gasauslaßdruck zu erhöhen oder zu erniedrigen, wird das Stellglied
24 in der Buchse 23 so gedreht, daß die Entfernung zwischen dem freien
Ende des Stößels 9 und dem Stellglied 24 vergrößert bzw. verringert wird,
wobei die verschiedenen und bestimmten Druckeinstellungen durch die Einrastöffnungen
30 mittels der Kugel 29 gehalten werden. Die Einstellung ist sehr
leicht, da der Druck auf das Stirnende des Stellgliedes 24 sehr gering ist.
Der durch die Teile 26 und 27 gebildete Deckel schützt das Stellglied 24 auch gegen
Längsverschiebung durch Kräfte von außen.
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Die Drehung des Deckels 26, 27 ist durch den Stift
42, der als Anschlag für einen nicht gezeigten anderen Stift im Deckeltei126
dient, auf etwas weniger als 360° begrenzt.
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Die Membran 18 könnte man auch durch einen federbelasteten
Kolben ersetzen, der einen begrenzten Längshub in abgedichteter Stellung gegenüber
den Wänden des ihn umgebenden Gehäuses ausführen kann, während alle anderen Teile
die gleichen bleiben. Der Kolben wäre dann mit Federkeilen oder anderen Einrichtungen
versehen, um seine Drehung zu verhindern. Das Stellglied 24 würde dann durch
den Kolben getragen und wäre in Längsrichtung in bezug auf ihn einstellbar.
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Das Reduzierventil nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft für
die Zuführung von Sauerstoff für medizinische Zwecke, weil die Handsteuerung des
Auslaßdruckes sehr leicht ist und die gewünschte Druckregulierung schnell, insbesondere
unter kritischen Bedingungen, erzielt werden kann.
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Bei dieser Verwendung ist es wesentlich, daß der Druck von Sauerstoff,
der einem Patienten zugeführt
wird, in vorherbestimmten Grenzen
gehalten wird. Während es bei Tage möglich ist, einen Druckmesser zu benutzen, ist
dieser im Dunkeln nicht brauchbar. Um zu sichern, daß der richtige Sauerstoffdruck
beherrscht wird, ist die Drehung des Deckels auf weniger als eine volle Umdrehung
beschränkt. Durch Eingriff der Kugel 29 in die Reihe von Löchern 30 kann eine Anzahl
von wahlweisen Stellungen bestimmt werden. Auf Grund der Beschränkung der Drehbarkeit
des Deckels liegt die Ausgangsstellung des Ventils fest, so daß sich der zuzuführende
Sauerstoff nur in dem Bereich von Drücken ändern kann, die durch eine einzige Umdrehung
bestimmt sind, und es ist daher immer ein feststehender minimaler und maximaler
Druck gegeben, so daß kein Irrtum entstehen kann.