DE1124777B

DE1124777B - Druckregler mit einer durch mechanische Mittel gegen den Ventilsitz gepressten Membran

Info

Publication number: DE1124777B
Application number: DEM45869A
Authority: DE
Inventors: Georg Borowski
Original assignee: MAJERT RUDOLF GmbH
Current assignee: MAJERT RUDOLF GmbH
Priority date: 1960-07-08
Filing date: 1960-07-08
Publication date: 1962-03-01

Description

Druckregler mit einer durch mechanische Mittel gegen den Ventilsitz gepreßten Membran Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckregler mit einer gegen den Ventilsitz durch mechanische Mittel, z. B. eine oder mehrere Federn, gepreßten Membran.
Es sind an sich Druckminderer bekannt, die zur Erzielung eines gleichbleibenden Druckes an der Austrittsseite mit einer elastischen Kunststoffmembran ausgerüstet sind, die auf der Ventilsitzöffnung aufsitzt und die je nach den entstehenden Druckverhältnissen sich von der Öffnung abhebt oder auf die Öffnung aufgedrückt wird.
Weiterhin kennt man bei einem Druckminderer auch eine Bauweise, bei der an Stelle einer einzigen Durchflußöffnung mehrere, vorzugsweise im Kreis angeordnete öffnungen vorgesehen sind, die durch entsprechend viele Verschlußstücke über Ventilstößel geöffnet oder geschlossen werden, wobei die Verschlußstücke entsprechend den sich an der Ausgangsseite bildenden Druckverhältnissen nacheinander angehoben werden. Das sich aufeinanderfolgende Abheben wird dabei mittels eines unter dem Stößel angeordneten Kolbens bewirkt, der beispielsweise unter der Einwirkung eines Gewichtes steht und der sich entsprechend den Druckverhältnissen an der Ausgangsseite hebt oder senkt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Druckregler mit einer gegen den Ventilsitz gepreßten Membran zu schaffen, bei dem das Anheben der Membran nicht an allen Stellen gleichmäßig vor sich geht. Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß bei Verwendung einer mehrere Durchflußöffnungen aufweisenden Ventilsitzplatte der mechanisch ausgeübte Anpreßdruck im Bereich der Durchflußöffnungen verschieden groß ist.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Feder bei dem erfindungsgemäßen Druckregler bei Verwendung nur einer Feder als mechanisches Anpreßmittel zum Membranmittelpunkt seitlich versetzt angeordnet.
Nach einer anderen Ausführungsform sind die Durchflußöffnungen der Ventilsitzplatte auf einem Kreis angeordnet; dabei ist die Membran als Ringplatte ausgebildet, wobei als Anpreßmittel mehrere verschieden starke Federn angeordnet sind. Dabei kennt man an sich bei Flüssigkeitsventilen die Anordnung von mehreren Stellfedern auf einem Ventilteller, die dort jedoch alle gleichzeitig zusammenwirken.
Ein Druckregler der erfindungsgemäßen Bauweise neigt wegen der zeitlich aufeinanderfolgenden Freigabe des Querschnittes der Durchflußöffnungen nicht zu der gefürchteten Übersteuerung, was bisher gerade bei Druckreglern mit hoher spezifischer Belastung zu erwarten ist. Von besonderem Vorteil ist dabei auch, daß dadurch der sonst zur Vermeidung der Übersteuerung bei Reglern der üblichen Bauart zur Anwendung kommende übersetzungshebelmechanismus vermieden ist.
Ferner ergibt die erfindungsgemäße Bauweise eine hohe Stabilisierung nicht nur im kritischen Anfangsbereich der Öffnung, sondern auch darüber hinaus, weil sich die Membran fast bis zur vollen Öffnung immer noch an der Düsenplatte abstützen kann und nicht frei schwebend, von beiderseitigem Druck in der Schwebe gehalten, ihre Arbeitsstellung einnehmen muß.
In der Zeichnung sind beispielsweise zwei Ausführungsformen dargestellt.
Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Gasdruckregler, bei dem die Gaszuführung peripher erfolgt, und Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Gasdruckregler, bei dem die Gaszuführung zentral erfolgt. Zwischen Gehäuseschalen 1 und 2 ist eine dem Gasstrom ausgesetzte, als Düsenplatte vorgesehene Ventilsitzplatte 3 angeordnet. Eine Kunststoffmembran 4 wird auf die Öffnungen der Ventüsitzplatte, die gleich groß oder verschieden groß sein können, gedrückt, so daß der Vordruckraum vom Minderdruckraum abgedichtet ist. Vor der Kunststoffmembran ist eine Feder 6 angeordnet, die aber seitlich versetzt zum Membranmittelpunkt liegt, so daß unterschiedliche Kraftwirkungen auf die Kunststoffmembran übertragen werden.
Beim Anfahren des Reglers wirkt der Vordruck des Gases auf eine Ringfläche der Membran 4 und hebt diese teilweise gegen die einseitig wirkende Federvorspannung von der Ventilsitzplatte 3 ab, so daß Gas in den Hinterdruckraum einströmen kann. Der sich bildende Hinterdruck wird beim Ausführungsbeispiel über die Leitung 8 unter eine Meßmeinbran 9 eines Steuerreglers 10 geleitet.
Unter Einwirkung der Spannung einer Solldruckfeder 11 bleibt das Dosierventil 12 so lange geschlossen, bis der Hinterdruck den an der Solldruckfeder 11 eingestellten Wert erreicht hat. Somit kann das in dem Steuerraum 13 befindliche Gas über Leitung 14 und Steuerventil 15, das mit dem Dosierventil12 in diesem Fall starr gekuppelt ist, in den. Hinterdruckraum abfließen. Übersteigt der Hinterdruck den eingestellten Wert, so wird die Meßmembran 9 nach oben nusgelenkt und das Steuerventil 15 bei gleichzeitiger Öffnung des Dosierventils 12 geschlossen. Im Membrandruekraum 5 baut sich infolgedessen ein Druck auf, der die Membran 4 zur Ventilsitzplatte 3 hin auslenkt und eine Verringerung des freien Öffnungsquerschnittes hervorruft.
Bei stationärem Gasfiuß sind Steuer- und Dosierventil teilweise geöffnet, so daß bereits bei geringen Hinterdruckänderungen ein sicheres Ansprechen des Reglers gewährleistet ist. Statt des regelnden Dosierventils 12 kann auch eine an sich bekannte, nicht geregelte, von außen einstellbare Dosiereinrichtung 16 Verwendung finden. Um jedoch den dann auftretenden Vordruckeinfiuß für das Steuerventil 15 auszugleichen, ist eine an sich bekannte, meist aus einem Faltenbelag bestehende Vordruckausgleichseinrichtung 17 erforderlich.
Diese Einrichtung 17 entfällt, wenn die Konstantdosierung 16 durch ein geregeltes Dosierventil ersetzt wird. Hier erfolgt der Vördruckausgleich für das Steuerventil 15 durch die Gegenkraft, die das entgegengesetzt wirkende und seiner Größe der Druckdifferenz zwischen Vor- und Hinterdruck entsprechende Dosierventil 12 aufbringt.
Die Membran 4 führt beim Öffnen keine Parallelabhebung zur Ventilsitzplatte aus; vielmehr wird je nach dem Grad des verschieden stark auf die Membran ausgeübten Anpreßdruckes (wegen der versetzten Lage der Feder 6) ein teilweises Abheben der Membran 4 von der Platte auftreten, wodurch die Durchflußöffnungen nacheinander freigegeben werden. Dadurch wird die Schwingungsanfälligkeit stark vermindert. Durch Änderung der Lage der außermittig auf die Membran wirkenden Druckkraft, beispielsweise mittels veränderbarer, zur Membranachse exzentrischer Anordnung der Feder 6 oder durch Anbringung mehrerer Federn, kann das teilweise Abheben der Membran verändert werden. Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform. Zwischen den Gehäuseschalen 1' und 2' ist eine als Düsenplatte vorgesehene Ventilsitzplatte 3' eingefügt. Statt einer Tellermembran 4 ist hier eine Membran in Form einer Ringplatte 4' vorgesehen, durch deren Innenöffnung das Gas zu den Düsen gelangt.
Die Arbeitsweise ist die gleiche wie bei dem Gerät nach Fig. 1.
Auch hier führt beim Öffnen die Membran keine Parallelverschiebung zur Ventilsitzplatte aus, sondern es wird je nach Druckkraft der einzelnen Federn 6' jeweils immer nur die Öffnung freigegeben, deren zugeordnete Feder gegenüber den anderen Federn die schwächere ist. Dadurch wird erreicht, daß die Öffnungen nacheinander freigegeben werden, wodurch die Schwingungsneigung stark vermindert wird.
Die lösbare Verbindung der Gehäuseschale 2 mit dem Austrittsstutzen 7 gestattet das Auswechseln der Ventilsitzplatte und der Membran ohne Ausbau des Reglers aus der Rohrleitung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Druckregler mit einer gegen den Ventilsitz durch mechanische Mittel, z. B. eine oder mehrere Federn, gepreßten Membran, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer mehrere Durchfiußöffnungen aufweisenden Ventilsitzplatte der mechanisch ausgeübte Anpreßdruck im Bereich der Durchftußöffnungen verschieden groß ist.
2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung nur einer Feder als mechanisches Anpreßmittel die Feder (6) zum Membranmittelpunkt seitlich versetzt angeordnet ist.
3. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußöffnungen in der Ventilsitzplatte auf einem Kreis angeordnet sind und entsprechend die Membran als Ringplatte 4' ausgebildet ist, wobei als Anpreßmittel mehrere verschieden starke Federn (6) angeordnet sind.
4. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzplatte (3, 3') zwischen zwei Gehäuseschalen (1, 2) angeordnet ist, die lösbar miteinander verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1031238, 736 861, 524 872, 85 709; USA.-Patentschriften Nr. 2 628 454, 1485 000.