-
Doppelmembranauslösevorrichtung Die Erfindung betrifft eine Doppelmembranauslösevorrichtung
zur Entriegelung einer Schließeinrichtung eines in der Gasleitung einer Feuerungseinrichtung
angeordneten Absperrventils mit zwei in einem Gehäuse eingebauten Membranen, die
den Raum, in dem sie in das Gehäuse eingebaut sind, in zwei Kammern unterteilen,
von denen jeweils eine mit der Atmosphäre oder einem anderen Medium über eine Öffnung
im Gehäuse in Verbindung steht und jeweils die andere Kammer entweder mit der Verbrennungsluft-
oder der Brenngasleitung über eine Impulsleitung verbunden ist und bei der an den
einzelnen Membranen Gestänge derart angeordnet sind, daß jede Membran unabhängig
von der anderen über diese Gestänge die aus einer Klinke und einem von einem Gewicht
bewegten Sperrglied bestehende Verriegelungseinrichtung für das Absperrventil zu
betätigen vermag.
-
Membranauslösevorrichtungen zur Betätigung von Absperrventilen im
allgemeinen und für Gasleitungen von Feuerungseinrichtungen im besonderen sind bekannt.
Ihre Funktion ist es beispielsweise, bei betrieblich unerwünschter verringerter
Medienförderung, die sich in einer Druckabsenkung bemerkbar macht, das betreffende
Absperrventil für Gas oder Luft in kürzester Zeit einwandfrei zu schließen, um Gefährdungen
zu vermeiden. Daraus ergibt sich die konstruktive Forderung, daß solche Membranauslösevorrichtungen
selbst in jedem Falle einwandfrei arbeiten und unverzüglich bei ihrem Einstelldruck
ansprechen müssen. Üblicherweise werden diese Membranauslösevorrichtungen als Doppehnembranauslösevorrichtungen
ausgeführt, wobei der Gasdruck auf die eine Membran und der Luftdruck auf die andere
Membran einwirken. Bei diesen Vorrichtungen wirkt aber nur die luftbeeinflußte Membran
unmittelbar auf das Fallgewicht und die gasbeeinflußte mittelbar über die luftbeeinflußte
Membran, so daß dadurch eine Verzögerung entsteht.
-
Bekannt ist ferner eine Doppelmembranauslösevorrichtung, bei welcher
die Auslösung mittels Übertragungsgestänge und damit verbundener Hebel erfolgt.
Jede einzelne Membran ist mit einem solchen Übertragungsgestänge verbunden, so daß
jede Membran unabhängig von der anderen über das ihr zugeordnete Gestänge die Verriegelungseinrichtung
für das Absperrventil betätigen kann. Der wesentliche Nachteil einer solchen Doppelmembranäuslösevorrichtung
besteht jedoch darin, daß diese bekannte Vorrichtung, abgesehen von dem konstruktiven
Aufwand, im Betrieb auch zu langsam und störanfällig ist. Die genaue Bearbeitung
der für das übertragungsgestänge erforderlichen Hebel und Gelenke stellt einen großen
Nachteil dar. Es ist bekannt, daß, je mehr Gelenke in einem Übertragungsgestänge
enthalten sind, desto mehr kleine Impulsausschläge der Membran sich in um so geringerem
Maße bis zum Endglied fortsetzen, da die in den Gelenken des übertragungsgestänges
naturgemäß vorhandenen Spiele, insbesondere wenn die Einrichtung bereits längere
Zeit in Betrieb ist, die kleinen Ausschläge kompensieren. Dies bedeutet aber auch,
daß größere Ausschläge nur mit einer dem Spiel und der Anzahl der Gelenke entsprechenden
Verzögerung und Reduktion am letzten Glied des Gestänges in Erscheinung treten;
außerdem ist die Gefahr bedeutend größer, daß eine Gelenkstelle infolge von Verschmutzung
fest wird und damit die gesamte Einrichtung in ihrer Funktion blockiert.
-
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer verbesserten Doppelmembranauslösevorrichtung,
welche die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet und einen einwandfreien
Betrieb gewährleistet.
-
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin,
daß mit den Membranen einerseits in unmittelbarer Verbindung stehende Betätigungsstangen,
andererseits über ein mit diesen fest verbundenes Gleitstück einen Klinkhebel in
einer das die Verriegelung für die Schließeinrichtung für das Absperrventil betätigende
Fallgewicht arretierenden Stellung halten bzw. bei Ansprechen einer der Membranen
freigeben.
-
Der Vorteil dieser Auslösevorrichtung besteht darin, daß eine unmittelbare
voneinander unabhängige Betätigung der Schließeinrichtung ohne irgendwelche Verzögerungen
zwischen Impulseinleitung und Schließvorgang möglich ist. Es ergibt sich bei dieser
Auslösevorrichtung nicht nur ein verzögerungsfreies Ansprechen gegenüber einer durch
Hebelgestänge betätigten Auslösung, sondern auch eine Einsparung
an
Material und Herstellungsgenauigkeit, was einen echten Fortschritt darstellt: In
Ausgestaltung der Erfindung besteht ein Merkmal darin, daß an sich bekannte mit
Schiebegewichten versehene Gewichtshebel für jede Stange zur beliebigen Einstellung
des die Auslösung des Schlaggewichtes bewirkenden Membranwiderstandes vorgesehen
sind. Dies stellt eine wichtige Ergänzung des Gegenstandes der Erfindung dar, da
die einstellbare Größe des Membranwiderstandes von Bedeutung ist bei Auslösevorrichtungen
dieser Art.
-
Weitere Merkmale der Erfindung betreffen die konstruktive Ausgestaltung
der Doppelmembranauslösevorrichtung, auf die in der nachfolgenden Beschreibung näher
eingegangen wird. Es ist jedoch zu bemerken, daß für diese in den Unteransprüchen
zum Ausdruck gebrachten Merkmale kein selbständiger, vom Gegenstand des Hauptanspruches
losgelöster Schutz begehrt wird.
-
Die Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
und den A b b.1 bis 4 hervor. Durch die Anschlußstutzen 1 und 2 (s. A b b. 2) treten
über die Impulsleitungen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, Luft bzw.
Gas in die Membranräume 3 und 4 ein und belasten die Membranen 5 und 6 zusätzlich
zu der Belastung durch die Gewichtsplatten 7 und B. Die Membranen
werden dadurch auf ihre Sitze gedrückt. Bei dieser Lage der Membranen wird durch
die Betätigungsstange 9 der Luftmembran 5 und die Betätigungsstangen 10 der Gasmembran
6 der Klinkhebel 11 mittels Gleitstück 12 in der waagerechten Lage gehalten.
-
Über den Lagerbock 13 werden die Betätigungsstangen
9 und 10 durch das Kopfstück 14 am luftseitigen Gewichtshebel
15 mit Schiebegewicht 16 entlastet. Gasseitig erfolgt diese Entlastung über Lagerbock
17, Kopfstück 18 und Gewichtshebel 19 mit Schiebegewicht 20. Die Eichung
der Gewichtshebel 15
und 19 erfolgt beispielsweise zwischen 10 und 150 mm
WS in 10-mm-Teilung. Somit sind gas- und luftseitig die Mindestdrücke einstellbar,
so daß bei Unterschreitung derselben eine Auslösung bzw. Abschaltung der Gaszuführungsleitung
folgendermaßen zustande kommt: Bei einer Unterschreitung des eingestellten Drukkes,
sei es luftseitig oder gasseitig, wird der Druck, der die Membran auf ihren Sitz
niedergedrückt hält, vermindert, so daß das Schiebegewicht die Membran samt ihrer
Betätigungsstange 9 bzw. 10 und Klinkhebel 11 anhebt und das
Fallgewicht 21 freistellt. Infolge seines Gewichtes dreht sich das Fallgewicht 21
um etwa 90° mit der Welle 22 und nimmt die Auslöseklaue 23 mit, da diese
an derselben Welle 22 angebracht ist.
-
Da die luftseitig bzw. gasseitig betätigten Stangen 9
bzw.10
unabhängig voneinander auf den Klinkhebel 11 einwirken, wird die Sicherheitseinrichtung
ausgelöst, falls der Luftdruck oder der Gasdruck das eingestellte Minimum unterschritten
haben. Das Fallgewicht 21 und die Auslöseklaue 23 können wieder in
ihre Arbeitsstellung von außen durch Handrad 24
ohne unmittelbaren Eingriff
in das Innere der Vorrichtung zurückgebracht werden.
-
In der Beschreibung wurde die Schaltung einer automatischen Doppelmembranauslösevorrichtung
für Druckluftfeuerungen geschildert. Für solche Gasbrenner, die die Verbrennungsluft
über den Unterdruck in der Brennkammer aus der freien Atmosphäre ansaugen, muß der
Auslöser entsprechend umgeschaltet werden. Zu diesem Zweck wird die Eintrittsöffnung
27 mit der Impulsleitung verbunden, so daß der Unterdruck auf den Membranraum 28
einwirkt und die Membran 5 mit Gewichtsplatten auf den unteren Gehäusesitz angesaugt
wird. Die Zwischenmembran 29 stellt in diesem Falle einen vollkommenen Abschluß
des Membranraumes 28 dar, sowie auch der Gasmembranraum 4 durch die Zwischenmembran
25 nach oben abgedichtet wird. Der zwischen den beiden Zwischenmembranen 25 und
29 entstandene Zwischenraum 31 wird durch die Bohrung 30 mit der Atmosphäre
in Verbindung gebracht, so daß keine gegenseitigen Beeinflussungen der Membranräume
4 und 28 auftreten können.
-
Im Falle, daß der Unterdruck in der Brennkammer das eingestellte Minimum
unterschreitet, wird die Saugwirkung ungenügend groß, um die Membran 5 auf ihrem
Sitz zu halten. Die Betätigungsstange 9 sowie der Klinkhebel11 werden durch das
Schiebegewicht 16 angehoben und das Fallgewicht 21 freigegeben. Das Fallgewicht
21 verlagert sich um 90° und nimmt die Auslöseklaue 23 mit, so daß der Betätigungshebel
32 des Drehschiebers freigegeben wird. In der Endlage wird das Fallgewicht durch
die Feder 33 aufgefangen.
-
Die Vorzüge der erfindungsgemäß konstruierten Vorrichtung zeigen sich
besonders bei den Dampferzeugern, die nicht mit natürlichem Kaminzug, sondern mit
Saugzugventilator ausgerüstet sind, da bei diesen Anlagen die Sicherheitseinrichtungen
von drei Impulsen abhängig arbeiten müssen, und zwar von Gas- und Luftdruck und
Kesselunterdruck. Um dabei die 100o/oige Betriebssicherheit zu gewährleisten, ist
die Einschaltung eines Membranventils als zweckmäßig anzusehen, das die dritte Abhängigkeit
einschaltet. Bei den bekannten Vorrichtungen waren in diesem Falle zwei mittelbar
wirkende Membranen vorhanden, die des Membranventils und die Gasmembran der Auslösevorrichtung.
Erfindungsgemäß wirkt aber nur eine Membran mittelbar, so daß auch die Verzögerung
abgekürzt und eine entschieden größere Sicherheit gewährleistet wird.
-
Das Fallgewicht wurde erfindungsgemäß als Drehgewicht konstruiert
und dadurch noch ein weiterer Vorzug gegenüber den bekannten Bauarten mit Fallgewicht
erreicht. Bei den bekannten Bauarten mußte man, um die Anlage nach der Auslösung
wieder in Betrieb setzen zu können, das Fallgewicht durch einen Eingriff in das
Innere der Vorrichtung in seine ursprüngliche Lage bringen. Bei der Vorrichtung,
die gemäß der Erfindung konstruiert ist, kann das Drehfallgewicht ohne unmittelbaren
Eingriff in das Innere der Vorrichtung in seine ursprüngliche Lage durch ein außen
angebrachtes Handrad gebracht werden.
-
Neben diesen Vorzügen größerer Sicherheit und verkürzter Verzögerung
weist die erfindungsgemäße Doppelmembranauslösevorrichtung eine niedrige Bauhöhe
und ein kleines Gewicht auf. Dies verbilligt die Kosten für die Herstellung der
Vorrichtung.
-
Sollte bei einem Damperzeuger, der mit Saugzugventilator ausgerüstet
ist, die Gaszufuhr von Gasdruck- und Luftdruckmangel und dem Rauchgasunterdruck
der Brennkammer in Abhängigkeit gebracht werden, muß noch ein Membranventil, wie
schon erwähnt, eingeschaltet werden.
-
Wenn das Membranventil (s. A b b. 4) durch den Rauchgasunterdruck
betätigt wird, ist die Impulsleitung
an die Eintrittsöffnung 34
anzuschließen. Dadurch entsteht in. dem Membranraum 35 ein Unterdruck, und die Membran
36 mit den Gewichtsplatten 37 wird auf den unteren Sitz gedrückt. Mittels Gestänge
38 ist das Arbeitsventil 39 mit der Membran 36 verbunden und auch auf seinen unteren
Sitz angedrückt. Dadurch wird der Luftdurchgang durch die Luftdruckimpulsleitung,
die an den Ventilkopf 40 in den Anschlußstellen 41 und 42 angeschlossen ist,
hergestellt, so daß der Luftdruck über die Impulsleitung auf den Membranraum 3 (s.
A b b. 2) übertragen wird und auf diesen auch einwirkt.
-
Mittels Lagerbock 43 (s. A b b. 4) wird das Gestänge 38 über das Kopfstück
44 am Gewichtshebel 45 mit Schiebeeinstellgewicht 46 angeschlossen und die ganze
Vorrichtung beispielsweise zwischen 0 und 50 mm WS in 10-mm-Teilung geeicht.
-
Bei einer Unterschreitung des eingestellten Unterdruckes übt das Schiebegewicht
46 einen Gegendruck aus und versetzt das Gestänge mit Membran und Arbeitsventil
in eine Aufwärtsbewegung, so daß das Arbeitsventil 39 auf den oberen Ventilsitz
gedrückt wird und die Impulsleitung unterbricht.
-
Andererseits, da das Arbeitsventil von seinem unteren Sitz gehoben
wird, ist die Verbindung zwischen dem Teil der Impulsleitung, die zwischen Membranventil
und Membranauslöser liegt, und der Atmosphäre hergestellt, und die Leitung wird
entlüftet. Dadurch wird der Auslöser zur Auslösung gebracht und die Gaszufuhr zur
Feuerung unterbrochen bzw. abgesperrt.
-
Das Membranventil kann ohne weiteres auch über das Anschlußloch 47,
wenn erforderlich, an eine überdruckimpulsleitung angeschlossen und durch überdruck
gesteuert werden. In diesem Falle würde z. B. der Membranauslöser an die Unterdruckimpulsleitung
angeschlossen. Um auch in diesem Falle einen abgeschlossenen Membranraum 48 zu haben,
ist eine Hilfsmembran 49 zur Abdichtung angebracht.