DE1257176B - Umschaltvorrichtung fuer eine Druckgasversorgungsanlage mit zwei Druckgasbatterien - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CI.:

F 17c

Deutsche Kl.: 17 g -5/01

Nummer: 1 257 176

Aktenzeichen: D 46656 I a/17 g

Anmeldetag: 26. Februar 1965

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Es sind sogenannte zentrale Gasversorgungsanlagen bekannt, die aus zwei Druckgasbatterien bestehen. Die Druckgasflaschen, jeder Batterie sind durch Rohre miteinander verbunden. Die von jeder Batterie kommende Hochdrucksammelleitung ist über je einen Druckminderer an eine gemeinsame Abgangsleitung angeschlossen, wobei die Druckminderer auf unterschiedlich hohe Abgangsdrücke eingestellt sind. Wenn beide Batterien gefüllt sind, strömt nur aus der Batterie mit dem auf einen höheren Abgangsdruck eingestellten Druckminderer Gas zur Abgangsleitung, während der Druckminderer mit einem niedrigeren Abgangsdruck der anderen Batterie von dem höheren Abgangsdruck des ersten Druckminderers geschlossen gehalten wird. Ist die Batterie mit dem Druckminderer eines höheren Abgangsdruckes nahezu entleert, sinkt der Abgangsdruck dieses Druckminderers. Hat dieser dann den Abgangsdruck des niedriger eingestellten Druckminderers der zweiten Batterie erreicht, strömt von nun ab Gas aus der zweiten Batterie. Nach diesem automatischen Ablauf muß von Hand die zweite Batterie mit dem Druckminderer eines höheren Abgangsdruckes verbunden werden,, während die erste Batterie abgeschaltet wird. Dazu müssen vier Absperrventile von Hand betätigt werden. Nunmehr muß die erste Batterie ausgetauscht bzw. neu gefüllt und mit dem Druckminderer verbunden werden, der auf einen niedrigeren Abgangsdruck eingestellt ist.

Beim Betrieb derartiger Anlagen besteht außer dem geschilderten Nachteil der umständlichen Umschaltung der weitere Nachteil, daß die beiden Druckminderer auf unterschiedlich hohe Abgangsdrücke eingestellt sind, so daß auch in der Abgangsleitung unterschiedlich hohe Drücke herrschen. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es weiterhin bekannt, die beiden Druckminderer über einen weiteren Druckminderer mit den Versorgungsleitungen zu verbinden. Die Anlagen werden derart betrieben, daß immer das Absperrventil der zu der einen Batterie führenden Leitung abgeschlossen und das Absperrventil der anderen Batterieleitung geöffnet ist. Wenn dann die eine Batterie erschöpft ist, wird das Absperrventil dieser Batterie abgeschlossen und das Absperrventil der gefüllten Batterie zu der Versorgungsleitung hin geöffnet. Nunmehr wird die leere Batterie neu gefüllt.

Es ist weiterhin bekannt, die beschriebene Umschaltung selbsttätig vorzunehmen. Dazu dient eine Umschaltsteuervorrichtung, die an die Abgangsseiten der beiden an den Flaschenbatterien angeschlossenen Druckminderer angeschlossen ist. Die Umsteuervorrichtung besteht praktisch aus einer beidseitig von Umschaltvorrichtung für eine
Druckgasversorgungsanlage mit zwei
Druckgasbatterien

Anmelder:

Drägerwerk, Heinr. & Bernh. Dräger,

Lübeck, Moislinger Allee 53/55

den Abgangsdrücken belasteten Membran, die je nach den Druckverhältnissen in eine oder die andere Endlage gedrückt wird. Je nach den beiden möglichen Stellungen, die die Steuermembran einnimmt, wird die eine der von den Batterien kommenden Leitungen geschlossen und die andere geöffnet. Diese

so Steuerung ist insbesondere nachteilig, da bei der Umschaltung verhältnismäßig große Reibungswiderstände zu überwinden sind. Das kann zu Verzögerungen der Umschaltungen oder sogar zu einem Verhindern der Umschaltungen führen. Dies gilt insbesondere für Umschaltventile für Sauerstoff, da diese nicht mit Schmiermitteln guter Gleiteigenschaften versehen werden können.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Umsteuervorrichtung nicht ohne weiteres und sinnfällig den jeweiligen Betriebszustand erkennen läßt, so daß das Personal nicht weiß, welche Batterie zur Zeit an die Versorgungsleitung angeschlossen ist.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine Umschaltvorrichtung für eine Druckgasversorgungsanlage zu schaffen, bei der die Umschaltung von der einen Batterie auf die andere mit einfachen Mitteln erreicht wird, ohne daß eine umständliche Umschaltung mehrerer Ventile vorzunehmen ist.

Die Erfindung betrifft eine Umschaltvorrichtung für eine Druckgasversorgungsanlage mit zwei Druckgasbatterien, deren jede über je einen Druckminderer an eine gemeinsame Niederdruckabgangsleitung angeschlossen ist, wobei die Druckminderer auf einen unterschiedlichen Abgangsdruck eingestellt sind und wobei durch die Umschaltvorrichtung beim Abfallen des Druckes in der einen Batterie mit dem Druckminderer eines höheren Abgangsdruckes unter einen bestimmten Wert die Gaszuführung aus der anderen Batterie automatisch oder von Hand eingeschaltet wird. Die Erfindung besteht darin, daß der allseitig abgeschlossene Stellfederraum des an die eine Batte-

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rie angeschlossenen Druckminderers eines niedrige- anzeigendes Lichtanzeigegerät 13 für die linke Batte-

ren Abgangsdruckes über ein Umschaltventil an einen riehälfte und ein gleichartiges Anzeigegerät 14 für

Niederdruck führenden Raum anschließbar ist. die rechte Batteriehälfte, einen Mehrwegeschalter 15,

Die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung hat mit dem die Anlage vollautomatisch wirkend einge-

den Vorteil eines sehr einfachen Aufbaus und einer 5 stellt werden kann, mit dem sie aber auch im Notfall

einwandfreien Funktion, da dann nur die gasdichte von Hand geschaltet werden kann. Die Anlage kann

Ausbildung des Stellfederraumes des einen Druck- aber auch so ausgebildet sein, daß dieser Schalter

minderers und die Anordnung eines Umschaltventils nur für Handbetrieb vorgesehen ist.

genügt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird Des weiteren können an die Schalttafel 8 noch

bei der Gasentnahme aus der Versorgungsleitung zu- io optische, akustische oder optisch-akustische Signale

nächst Druckgas aus der Batterie entspannt, deren 16 angeschlossen sein, die praktisch eine Fernüber-

Druckminderer auf den höheren Ausgangsdruck ein- tragung der Anzeige der Geräte 13 und 14 darstellen

gestellt ist. Wenn diese Batterie leer wird, genügt es, und an irgendeiner geeigneten Kontrollstelle ange-

das Umschaltventil zwischen dem Stellfederraum des bracht sein können.

anderen Druckminderers und dem Niederdruck füh- 15 Im Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß es renden Raum zu öffnen. Dadurch wird der Ausgangs- sich um eine Preßluft- oder Sauerstoff-Versorgungsdruck dieses Druckminderers um den Druck im Stell- anlage für ein Krankenhaus oder einen Betrieb hanfederraum erhöht, so daß nunmehr bei weiterer Gas- delt.

entnahme das Gas aus der zweiten Batterie durch Zum besseren Verständnis sei die Erfindung zudiesen Druckminderer entspannt wird. Der Druck- so nächst an dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 minderer der anderen Batterie ist geschlossen. Diese erläutert, die eine einfache, von Hand betätigte UmBatterie kann aufgefüllt werden. schaltvorrichtung zeigt. Die Leitungen 4 und 5 sind

Soweit die Druckgasversorgungsanlagen noch mit an je einen Druckminderer 17 und 18 angeschlossen, einem dritten Druckminderer versehen sind, der zwi- Mit 19 und 20 sind die Eingangsmanometer und mit sehen die miteinander verbundenen Abgangsleitungen 25 21 und 22 die an der Abgangsseite angeschlossenen der beiden an die Batterien angeschlossenen Druck- Manometer dargestellt. Die Abgangsseiten der Druckminderer und der Versorgungsleitung eingeschaltet minderventile sind über Absperrventile 23 und 24 ist, kann gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfin- miteinander und mit der Eingangsseite eines weiteren dung an der Niederdruckseite dieses Druckminderers Niederdruckminderers 25 verbunden, an dessen Abüber das Umschaltventil der Stellfederraum des 30 gangsseite das Kontrollmanometer 26 angeschlossen Druckminderers eines niedrigeren Abgangsdruckes ist. Die Abgangsleitung 27 führt zum Rohrleitungsangeschlossen sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, netz der Verbraucherstellen.

daß der Steuerdruck aus der Versorgungsleitung ab- Der Stellfederraum 18 a des Druckminderers 18 ist

genommen ist. allseitig geschlossen und über die Leitungen 28, 29,

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weiterhin 35 in die ein Umschaltventil 15 eingeschaltet ist, mit der

so ausgebildet sein, daß die Umschaltung selbsttätig Abgangsleitung 27 verbunden. Das Umschaltventil

erfolgt, indem das Umschaltventil in Abhängigkeit 15 verbindet in der einen Stellung (R) die Leitungs-

vom Druck in den Druckgasbatterien geschaltet wird. stränge 28 und 29, während es in der anderen Stel-

Dazu kann an jede Hochdruckleitung je ein druck- lung (L) die Leitung 28 mit einer im Freien endenden

beaufschlagtes und mit dem Umschaltventil verbun- 40 Entlüftungsöffnung 30 im Umschaltventil 15 verbin-

denes Steuerglied angeschlossen sein. det.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind Gegen- Der Druckminderer 17 sei auf einen Ausgangs-

stand der Unteransprüche und sind an Hand der in druck von 8 kp/cm² eingestellt, während der Aus-

der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh- gangsdruck des Druckminderers 18 auf 6 kp/cm² ein-

rungsbeispiele erläutert, und zwar zeigt 45 gestellt ist. Der Niederdruck des Druckminderers 25

Abb. 1 zwei Druckgasbatterien mit Umschalt- sei 5 kp/cm². Es sei angenommen, daß beide Batterien

anlage, gefüllt sind. Es sei das Umschaltventil 15 so einge-

A b b. 2 die Einzelheiten des Schaltkastens nach stellt (Stellung L), daß die Leitung 28 mit der Atmo-

Abb. 1, Sphäre verbunden ist. Da der Druckminderer 17 auf

A b b. 3 bis 5 unterschiedliche Stellungen des Um- 50 einen höheren Ausgangsdruck als der Druckminderer

schaltventils nach A b b. 2, 18 eingestellt ist, strömt zunächst Hochdruckgas über

Abb. 6 den Aufbau einer nicht selbsttätigen Um- die Leitung 4 und den Druckminderer 17 zum weite-

schaltvorrichtung. ren Druckminderer 25 und von dort zur Abgangs-

Die Gasversorgungsanlage besteht aus zwei Batte- leitung. Wenn die linke Batterie erschöpft ist, was am rien I und II, die jeweils aus z. B. drei Hochdruck- 55 Manometer 19 festgestellt wird, wird das Umschaltflaschen 1 gebildet sind. Die Gasflaschenventile 2 der ventil 15 umgeschaltet (Stellung R), so daß nunmehr einen Batterie sind über Zwischenventile 3 an die der Stellfederraum 18 a des Druckminderers 18 mit Sammelleitung 4 angeschlossen, während die Gas- 5 kp/cm² zusätzlich belastet wird, wodurch der Ausflaschenventile 2 a der anderen Batterie über die gangsdruck dieses Druckminderers von 6 kp/cm² auf Zwischenventile 3 a an die Sammelleitung 5 ange- 60 H kp/cm² steigt. Nunmehr strömt Druckgas aus der schlossen sind. Jede Sammelleitung 4, 5 ist über ein Leitung 5 und damit aus der rechten Batteriehälfte Filter 6, 7 an die Schalttafel 8 angeschlossen, in der über den Druckminderer 18 zum weiteren Druckfolgende sichtbare Anzeigegeräte untergebracht sind: minderer 25. Der Druckminderer 17 sperrt ab. Die Manometer 9, das den Hochdruck der linken Batte- linke Batteriehälfte kann gefüllt werden,
riehälfte anzeigt, Manometer 10, das den Hochdruck 65 Wenn die rechte Batteriehälfte praktisch entleert der rechten Batteriehälfte anzeigt, Manometer 11, das ist, wird der Umschalter 15 umgelegt, so daß der den Gebrauchsdruck in den Abgangsleitungen 12 zu Stellfederraum 18 α des Druckminderers 18 entlüftet den Versorgungsstellen anzeigt, ein zwei Zustände wird und sich der Ausgangsdruck wieder auf 6 kp/cm²

einstellt. Nunmehr strömt Druckgas aus dem Druckminderer 17 mit dem höheren Ausgangsdruck (8 kp/cm²).

Zur Anzeige des jeweiligen Betriebszustandes sind an die Hochdruckleitungen 4 und 5 elektrisch-pneumatische Schalter 31 angeschlossen, die aus einer Membran 32 und einem Finger 33 bestehen. Die Membranen sind so eingestellt, daß der Schalter bei einem vorbestimmten Druck von dem Kontakt 34 auf den Kontakt 35 umschaltet. Die beiden Kontakte 34 und 35 sind jeweils in die Stromkreise der Glühlampen 13 a, 13 δ und 14 a und 14 b eingeschaltet, die in den Anzeigegeräten 13 und 14 untergebracht sind. Die Aufschriften der Anzeigegeräte können auf »leer« und »voll« oder »leer« und »in Betrieb« lauten.

In A b b. 2 bis 5 sind in vergrößertem Maßstab die Einzelheiten der Schaltung der Schalttafel 8 nach A b b. 1 für eine vollautomatische Umschaltung dargestellt. Soweit in den Abb. 2 bis 5 die gleichen so Bauteile wie in der A b b. 6 vorhanden sind, sind die gleichen Bezugszeichen verwendet. Man erkennt zunächst den Anschluß des Manometers 9 an die Leitung 4, des Manometers 10 an die Leitung 5 und des Manometers 11 an die Abgangsleitung 27 des Niederdruckminderer 25, an die die Rohrleitungen 12 für das Verteilernetz angeschlossen sind.

Je ein elektrisch-pneumatischer Umschalter 31 ist an die Leitung 4 und 5 angeschlossen. Die Kontakte 34 und 35 dieser Umschalter sind nicht nur in die Stromkreise der Glühlampen 13 a, 13 b und 14 a, 14 b, sondern auch in den Stromkreis des Magnetventils 36 eingeschaltet. Dieses Magnetventil ist als Dreiwegeventil ausgebildet, während das von Hand betätigte Umschaltventil 15 bei dieser Ausführungsform als Vierwegeventil ausgebildet ist. Das von Hand betätigte Umschaltventil 15 dient zum Betätigen der Anlage, wenn aus irgendeinem Grund das elektrisch betätigte Magnetventil 36 ausfällt, z. B. wenn die Anlage stromlos wird. Das von Hand betätigte Umschaltventil 15 wird bei automatischem Betrieb der Anlage in die in Abb. 2 und 3 dargestellte Stellung^ gestellt, wobei die Leitung 28 mit der Anschlußleitung 37 des Magnetventils 36 verbunden wird. Wenn dieses ausfällt, kann das von Hand betätigte Ventil 15 in die beiden in A b b. 4 und 5 dargestellten Lagen L und R gebracht werden, die den in A b b. 6 dargestellten Lagen L und R entsprechen. Bei der Schaltung nach A b b. 4 ist die Leitung 28 mit der ins Freie führenden Leitung 38 verbunden, während das Umschaltventil 15 bei der Stellung nach A b b. 5 die Leitung 28 mit der Niederdruckleitung 29 verbindet.

Im folgenden sei die Wirkungsweise der Vorrichtung bei der Umschaltstellung A nach A b b. 2 bzw. 3 beschrieben.

Es sei angenommen, daß entsprechend A b b. 2 die linke Batteriehälfte und der Druck unter ein bestimmtes Maß fällt, so daß der elektrisch-pneumatische Schalter 31 umschaltet, wodurch die Lampen 13 a und 14 b eingeschaltet, die Lampe 13 b ausgeschaltet und gleichzeitig das Magnetventil 36 so geschaltet wird (A b b. 3), daß nunmehr Druckgas über die Leitung 29 zum Magnetventil 36 und von da über die Leitungen 37 und 28 zum Stellfederraum 18 a strömt. Nunmehr steigt der Ausgangsdruck des Druckminderers 18 auf 11 kp/cm², so daß nunmehr Druckgas aus der rechten Batteriehälfte zuströmt, während sich der Druckminderer 17 schließt. Die linke Batterie muß aufgefüllt werden.

Wenn die rechte Batterie entleert ist, schaltet der an die Leitung 5 angeschlossene, elektrisch-pneumatische Schalter 31 das Magnetventil 36 so um (A b b. 2), daß nunmehr die Leitung 37 mit der Leitung 38 verbunden ist und der Gasdruck des Stellfederraumes 18 a abfließen kann. Der Druckminderer stellt sich dadurch wieder auf einen niedrigeren Ausgangsdruck ein (6 kp/cm²) als der Druckminderer (8 kp/cm²). Da die linke Batteriehälfte inzwischen wieder gefüllt ist, strömt von nun an wieder Gas aus dieser Batterie.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Umschaltvorrichtung für eine Druckgasversorgungsanlage mit zwei Druckgasbatterien, deren jede über je einen Druckminderer an eine gemeinsame Niederdruckabgangsleitung angeschlossen ist, wobei die Druckminderer auf einen unterschiedlichen Abgangsdruck eingestellt sind und wobei durch die Umschaltvorrichtung beim Abfallen des Druckes in der einen Batterie mit dem Druckminderer eines höheren Abgangsdruckes unter einen bestimmten Wert die Gaszuführung aus der anderen Batterie automatisch oder von Hand eingeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der allseitig abgeschlossene Stellfederraum (18 a) des an die eine Batterie angeschlossenen Druckminderers (18) eines niedrigeren Abgangsdruckes über ein Umschaltventil (15) an einen Niederdruck führenden Raum anschließbar ist.

2. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem an die miteinander verbundenen Abgangsleitungen der beiden an die Batterien angeschlossenen Druckminderer angeschlossenen weiteren Druckminderer, dessen Abgangsleitung zu den Verbrauchern führt, dadurch gekennzeichnet, daß von der Abgangsleitung (27) des dritten Druckminderers (25) über das Umschaltventil (15) der Stellfederraum (18 a) des Druckminderers (18) eines niedrigeren Abgangsdruckes gespeist ist.

3. Umschaltvorrichtung nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (15) selbsttätig in Abhängigkeit vom Druck in den Druckgasbatterien geschaltet wird.

4. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jede Hochdruckleitung (4, 5) je ein druckbeaufschlagtes und mit einem Magnetventil (36) elektrisch verbundenes Steuerglied angeschlossen ist.

5. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das druckbeaufschlagte Steuerglied als elektrisch-pneumatischer Schalter (31) ausgebildet ist, der in den Stromkreis des Magnetventils (36) eingeschaltet ist.

6. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Hochdruckleitungen (4, 5) angeschlossenen elektrischpneumatischen Schalter (31) mit je einem Anzeigegerät (13, 14) für je zwei Zustandsbereiche verbunden sind.

7. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät aus zwei Glühbirnen (13a, 13b; 14a, 14b) besteht,

von denen je eine in einen der beiden Stromkreise des elektrisch-pneumatischen Schalters (31) eingeschaltet ist.

8. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das von Hand betätigte Umschaltventil (15) und das elektrisch betätigte Magnetventil (36) parallel zueinander eingeschaltet sind, wobei das Umschaltventil (15)

in einer Schaltstellung (A) den Niedrigdruck führenden Raum über das Magnetventil (36) mit dem Stellfederraum (18 a) oder diesen mit der Entlüftungsleitung (38) verbindet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Hausmitteilungen des Drägerwerks Lübeck«,
Nr. 1, November 1961.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen