DE1529110C - Fernschaltgerät für Gas-Straßenleuchten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein für Gas-Straßenlcuchten bestimmtes Fernschaltgerät, das mit einer durch eine Schaltmembran unterteilten Steuerkammer versehen ist, deren eine ständig mit der Gaszuleitung verbundene Kammerhälfte über ein durch die Membran bei deren jeweiliger Druckwellenbeaufschlagung schrittweise fortzuschaltendes Steuerventil mit einer zur Gasleuchtendüse führenden Gasableitung zu verbinden ist.

Bei bekannten Fernschaltgeräten obiger Art wird die unter dem Einfluß des im Rohrnetz vorhandenen Gasdruckes stehende Schaltmembran durch auf ihr angebrachte Belastungsgewichte in ihrer unteren Ruhestellung gehalten. Die Belastungsgewichte sind so bemessen, daß sie die Schaltmembran auch bei geringeren, nicht zu vermeidenden Druckschwankungen im Rohrnetz in ihrer Ruhe- bzw. Normalstellung halten. Sobald jedoch die zum Fernschalten der Gas-Straßenleuchten erforderliche Druckwelle in das Rohrnetz gegeben wird, hebt letztere.die im Fernschaltgerät der Gas-Straßenleuchte befindliche Schaltmembran in ihre, obere Stellung, wobei sie das in der zur Gasleuchtendüse führenden Leitung gelegene Steuerventil um einen Schaltschritt fortschaltet. Nach Abklingen der Druckwelle fällt die Schaltmembran wieder in ihre Ausgangs- bzw. Ruhestellung zurück. Um bei diesen Fernschaltgeräten, die herkömmlich alle für einen maximalen Betriebsgasdruck von etwa 125 mm WS eingerichtet sind, eine hinreichende Schaltsicherheit zu erzielen, bzw. die Gefahr des Durchschaltens der Geräte zu vermeiden, müssen für die zum Fernschalten notwendige Druckwelle verhältnismäßig hohe, nämlich über 100 mm WS liegende Zusatzdrücke aufgewendet werden. Das ist bei den bisherigen verhältnismäßig tief liegenden Rohrnetzdrücken bzw. -belastungen ohne weiteres möglich, nicht aber wenn mit höheren Gasdrücken im Gasrohrnetz gefahren werden muß, wie das bei höherem Gasabsatz bzw. -verbrauch oder bei der im zunehmenden Maße Eingang findenden Erdgasversorgung der Fall ist, sofern man dafür die vorhandenen Rohrleitungsnetze weiterverwenden will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fernschaltgerät für Gas-Straßenleuchten zu schaffen, das bei vergleichsweise einfacher Bauart eine sichere Schaltung schon bei vergleichsweise geringen Druckwellenbeaufschlagungen gewährleistet und im gesamten bis zu 500 mm Wassersäule reichenden Niederdruckbereich verwendet werden kann. Das wird bei einem Fernschaltgerät der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die eine, nicht mit dem Steuerventil verbundene Hälfte der die Schaltmembran enthaltenden Steuerkammer über ein druckwellenabhängig schaltendes Zweiwege-Ventil bei normalem Betriebsgasdruck mit der Außenatmosphäre und bei durch die Druckwelle hervorgerufenem Überdruck mit der Gaszuleitung verbindbar ist. Die Schaltung des Zweiwege-Ventils erfolgt zweckmäßig über eine zusätzliche Steuermembran, die in einer ständig mit der Gaszuleitung in Verbindung stehenden, dem Zweiwege-Ventil vorgeschalteten Membrankammer angeordnet ist. Das Zweiwege-Ventil besteht vorteilhaft aus einem Doppelsitzventil, dessen eine Sitzfläche in der die Steuermembran enthaltenden Kammer und deren andere Sitzfläche in einem nach außen führenden Kammerraum angeordnet ist, während zwischen beiden Ventilsitzflächen eine zu der nicht mit dem Steuerventil verbundenen Steuerkammerhälfte führende Leitung einmündet.

Mit den vorbeschriebenen Mitteln nach der Erfindung kommt man zu einem Fernschaltgerät, dessen Schaltmembran nicht mit zusätzlichen Belastungsgewichten versehen zu werden braucht und die durch den normalen Betriebsgasdruck in ihrer hochgelegenen Ruhestellung gehalten wird, hingegen bei der Druckwellenbeaufschlagung, die sich auf beide Seiten

ίο der Schaltmembran gleichmäßig auswirkt, unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes in ihre Tiefstellung gelangt, um alsdann beim Abklingen der Druckwelle und durch das dabei wieder umschaltende Zweiwege-Ventil sowie die sich dabei öffnende, nach außen führende Leitung 'unter dem Einfluß des vollen Betriebsgasdrucks in ihre obere Stellung zurückgelangt, wobei sie das zur Gasleuchtendüse führende Steuerventil fortschaltet. Wie die Praxis gezeigt hat, kann auf diese Weise die Druck-

ao wellenhöhe zur Betätigung der Schaltmembran wesentlich reduziert, nämlich auf unter 50 mm WS beschränkt werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Steuermembran für das Zweiwege-Ventil unter einstellbarer Vorlast stehen, beispielsweise durch eine an ihr angreifende, mittels einer Stellschraube vorzuspannende Schraubenfeder. Diese Feder wird so eingestellt, daß sie die das Zweiwege-Ventil betäti- , gende Steuermembran bei normalem Betriebsgasdruck in-ihrer Normal- bzw: Ruhestellung hält, hingegen bei der Druckwellenbeaufschlagung die Steuermem-' bran in ihre andere, das Zweiwege-Ventil umschaltende Schaltstellung gelangen läßt. Noch wesentlich vorteilhafter ist es aber, wenn die die Steuermembran für das Zweiwege-Ventil enthaltende Membrankammer mit einer auf der Steuermembranrückseite angeordneten Kammer über eine Kapillardüse in Verbindung steht, weil für diesen Fall die Steuermembran nicht unter einstellbare Vorlast gestellt zu werden braucht, vielmehr unabhängig vom jeweiligen Rohrnetzdruck arbeitet. Das ist darauf zurückzuführen, daß beim Eintreffen der Gasdruckwelle in der die Steuermembran enthaltenden Membrankammer die Drückwelle an der Kapillardüse gleichsam gebremst wird und daher nur mit entsprechender Verzögerung und Abschwächung an die Rückseite der Steuermembran gelangt, so daß letztere durch die beidseitig von ihr vorhandene Druckdifferenz im Sinne der Zweiwege-Ventil-Um-

stellung beaufschlagt wird. __

Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß die Membrankammer mit der Steuermembran, das Doppelsitzventil und seine von ihm abzweigenden Leitungen in einem gemeinsamen Gehäusekörper untergebracht sind, der als kompaktes Zusatzgerät an Stelle des bei den herkömmlichen Fernschaltgeräten vorhandenen Gehäusedeckels auf deren die Steuerkammer enthaltendem Gerätegehäuse zu montieren und an deren Gaszuleitung über eine zur Membrankammer führende Schlauchleitung anzuschließen ist. Auf diese Weise können die herkömmlichen Fernschaltgeräte an den Gas-Straßenleuchten nach einfachem Einbau des erfindungsgemäß beschaffenen Zusatzgeräts weiterverwendet werden. Dazu braucht also lediglich der herkömmliche Gehäusedeckel der Fernschaltgeräte entfernt und durch Aufbringen des neuen Zusatzgeräts ersetzt zu werden.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele

nach der Erfindung jeweils teilweise im Schnitt dargestellt. Dabei zeigt

F i g. 1 das neue Fernschaltgerät mit unter einstellbarer Vorlast stehender Steuermembran und

F i g. 2 ein Fernschaltgerät, dessen beidseitig der Steuermembran gelegene Kammerräume über eine Kapillardüse miteinander in Verbindung stehen.

Das in F i g. 1 abgebildete Fernschaltgerät ist in seinem unteren Teil von herkömmlicher Bauart. In dem etwa doppelkegelförmigen Gerätegehäuse 1 ist die Schaltmembran 2 untergebracht, die die Steuerkammer in eine untere Hälfte 3 und eine obere Hälfte 4 unterteilt. Die untere Kammerhälfte 3 ist ständig mit der Gaszuleitung 5 verbunden und über das Steuerventil 6 mit der zur nicht dargestellten Gasleuchtendüse führenden Gasableitung 6' zu verbinden. Das Steuerventil 6 wird durch die Schaltmembran 2 bei deren jeweiliger Druckwellenbeaufschlagung über den Hubstempel 7 und ein nicht näher dargestelltes Schaltwerk schrittweise fortgeschaltet, wodurch die Gaszufuhr über die Leitung 6' entsprechend dem Tag-, Dämmerungs- und Nachtgebrauch mengenmäßig geregelt wird.

Während nun bei den bekannten Fernschaltgeräten dieser Art die Membran 2 durch zusätzliche Gewichte belastet und dadurch entgegen dem in der unteren Steuerkammerhälfte 3 herrschenden normalen Betriebsgasdruck in einer unteren Normalstellung gehalten wird, sind bei der Erfindung keine Zusatzgewichte auf der Membran 2 vorhanden. Da die obere Steuerkammerhälfte 4 normalerweise mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht, wird die Membran 2 durch den normalen, in der unteren Steuerkammerhälfte 3 herrschenden Rohrnetz-Gasdruck in ihrer oberen, in der Zeichnung dargestellten Ruhelage gehalten.

Oberhalb des Gerätegehäuses 1 ist der Gehäusekörper 9 angeordnet, der erfindungsgemäß eine mit einer Steuermembran 10 versehene Membrankammer 11 besitzt, welche über die Schlauchleitung 12 ständig mit der Gaszuleitung 5 in Verbindung steht. Zwischen der Membrankammer 11 und der nach außen führenden Leitung 13 ist ein Zweiwege-Ventil 14 in Gestalt eines Doppelsitz-Kegelventils vorgesehen, dessen eine Sitzfläche 15 in der die Steuermembran 10 enthaltenden Kammer 11 und deren andere Sitzfläche 16 in einem über die Leitung 13 nach außen führenden Kammerraum 17 angeordnet ist, wobei zwischen beiden Ventilsitzflächen 15 und 16 noch eine Leitung 18 einmündet, die zu der oberen, also nicht mit dem Steuerventil 6 verbundenen Steuerkammerhälfte 4 führt. Das Doppelsitz-Kegelventil 14 wird von der Steuermembran 10 getragen. Letztere ist mittels der durch die Stellschraube 19 vorzuspannenden Schraubenfeder 20 unter einstellbare Vorlast zu bringen.

Wie schon erwähnt, befindet sich die Schaltmembran 2 mit ihrer Hubstange 7 unter der Wirkung des in der Kammerhälfte 3 herrschenden Rohrnetzdrucks normalerweise in der angehobenen Stellung. Das Doppelsitz-Kegelventil 14 nimmt dabei eine solche Stellung ein, in der die obere Steuerkammerhälfte 4 über die Leitung 18, den Kammerraum 17 und die Leitung 13 mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht. Wird nun eine Druckwelle über das Rohrnetz gegeben, so baut sich in der Membrankammer 11 der gleiche Druck auf wie in der unteren Steuerkammerhälfte 3, da beide Kammerräume über die aus Kunststoff oder Tombak bestehende Schlauchleitung 12 ständig miteinander verbunden sind. Der Druckanstieg in der Membrankammer 11 hat zur Folge, daß die Steuermembran 10 entgegen der Wirkung der Vorspannfeder 20 nach oben gedrückt wird, mithin das Doppelsitzventil 14 in seine obere Schaltstellung bringt, in der durch Öffnen des oberen Ventilkegels 14" die Verbindung von der Membrankammer 11 über die Leitung 18 zur oberen Steuerkammerhälfte 4 hergestellt und zugleich die nach außen führende Leitung 13 durch Schließen des unteren Ventilkegels 14' gesperrt wird. Damit kommt es zu einem Druckausgleich in den beiden Steuerkammerhälften 3 und 4, wodurch die Schaltmembran 2 unter ihrem eigenen Gewicht und dem ihres Hubstempels 7 absinkt. Sobald die Druckwelle vorbei ist, schließt der obere Ventilkegel 14", während der untere Ventilkegel 14' wieder in seine Offenstellung gelangt. Dadurch kann das in der oberen Steuerkammerhälfte 4 befindliche Gas über die Leitung 18, den Kammerraum 17 und die Leitung 13 ins Freie strömen. Die Schaltmembran 2 wird alsdann unter dem Einfluß des in der unteren Steuerkammerhälfte vorhandenen Gasdrucks wieder angehoben, wobei über das nicht dargestellte Schrittschaltwerk das Steuerventil 6 entsprechend fortgeschaltet wird. Für den eigentlichen Schaltvorgang steht somit der volte Gasdruck zur Verfügung. Das in F i g. 2 abgebildete Fernschaltgerät ist ebenso wie das vorbeschriebene mit einem Gehäuse-/körper 9, einer darin untergebrachten Steuermem-

3Ö"1)rän"10 und den mit letzterer verbundenen Ventilkegeln 14', 14" und den Leitungen 13 und 18 versehen. In diesem Fall steht aber die Steuermembran 10 nicht unter einstellbarer Vorlast. Vielmehr ist hier die Membrankammer 11 mit der an der Steuermembran-Rückseite angeordneten Kammer 21 über eine zusätzliche Leitung 22 verbunden, in der sich eine vorzugsweise auswechselbar gelagerte Kapillardüse 23 befindet, die mit einer engen Durchlaßöffnung 24 von beispielsweise 0,2 mm Durchmesser versehen ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Düse mit leicht konischem Sitz in dem am Gehäusedeckel 9 befindlichen Anschlußstutzen 25 untergebracht. Die Leitung 22 ist über das T-Stück 26 sowohl mit der Membrankammer 11 als auch mit der Gaszuleitung 5 bzw. der unteren Steuerkammerhälfte 3 des Gerätes verbunden. Die Steuermembran 10 und das von ihr getragene Doppelsitz-Kegelventil 14 befinden sich normalerweise in der in der Zeichnung dargestellten Stellung, in der der obere Ventilkegel 14" schließt, während der untere Ventilsitzkegel 14' .von seiner Sitzfläche abgehoben ist. Beim Eintreffen der Druckwelle kommt es in der Membrankammer 11 zu einem entsprechenden, raschen Druckanstieg, wohingegen in der auf der Rückseite der Steuermembran 10 angeordneten Kammer 21 der Druck infolge der Kapillardüse 23 nur verhältnismäßig langsam ansteigt. Durch die auf diese Weise zustandekommende Druckdifferenz zu beiden Seiten der Steuermembran 10 wird letztere in ihre obere Schaltstellung gedrückt, wodurch der obere Ventilkegel 14" öffnet und der untere Ventilkegel 14' schließt. Der wesentliche Vorteil dieses mit der Kapillardüse 23 versehenen Gerätes gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht darin, daß die Schaltung der Steuermembran 10 unabhängig vom jeweiligen Rohrnetzdruck erfolgt, die Steuermembran vielmehr nur auf die beim Ankommen der Druckwelle entstehende Druckdifferenz anspricht. Daher braucht die Steuer-

membran 10 hier nicht unter einstellbare Vorlast gestellt zu werden. Dieses Schaltgerät arbeitet also ohne jede besondere Einstellung in jedem beliebigen Druckbereich. Auch dabei haben sich für die sichere Schaltung des Gerätes Druckwellenhöhen von unter mm Wassersäule als völlig ausreichend erwiesen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Fernschaltgerät für Gas-Straßenleuchten, mit einer durch eine Schaltmembran unterteilten Steuerkammer, deren eine ständig mit der Gaszuleitung verbundene Kammerhälfte über ein durch die Membran bei deren jeweiliger Druckwellenbeaufschlagung schrittweise fortzuschaltendes Steuerventil mit einer zur Gasleuchtendüse führenden Gasableitung zu verbinden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die andere, nicht mit dem Steuerventil (6) verbundene Steuerkammerhälfte (4) über ein druckwellenabhängig schaltendes Zweiwege-Ventil (14) bei normalem Betriebsgasdruck mit der Außenatmosphäre und bei durch die Druckwelle hervorgerufenem Überdruck mit der Gaszuleitung (5) verbindbar ist.

2. Fernschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des Zweiwege-Ventils (14) über eine zusätzliche Steuermembran

(10) erfolgt, die in einer ständig mit der Gaszuleitung (5) in Verbindung stehenden, dem Zweiwege-Ventil vorgeschalteten Membrankammer

(11) angeordnet ist.

3. Fernschaltgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweiwege-Ventil aus einem Doppelsitzventil (14) besteht, dessen eine Sitzfläche (15) in der die Steuermembran (10) enthaltenden Kammer (11) und deren andere Sitzfläche (16) in einem nach außen führenden Kammerraum (17) angeordnet ist,, während zwischen beiden Ventilsitzflächen (15, 16) eine zu der nicht mit dem Steuerventil (6) verbundenen Steuerkammerhälfte (4) führende Leitung (18) einmündet.

4. Fernschaltgerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermembran (10) für das Zweiwege-Ventil (14) unter einstellbarer Vorlast steht, z. B. durch eine an ihr angreifende, mittels einer Stellschraube (19) vorzuspannende Schraubenfeder (20) (F i g. 1).

5. Fernschaltgerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steuermembran (10) für das Zweiwege-Ventil (14) enthaltende Membrankammer (11) mit einer auf der Steuermembran-Rückseite angeordneten Kammer (21) über eine Kapillardüse (23, 24) in Verbindung steht (F i g. 2).

6. Fernschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillardüse (23, 24) in einer von der Gaszuleitung (12) zur Membrankammer (11) abzweigenden Leitung (22 bzw. 25) auswechselbar angeordnet ist (F i g. 2).

7. Fernschaltgerät nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrankammer (11) mit der Steuermembran (10) das Doppelsitzventil (14) und seine von ihm abzweigenden Leitungen (13, 18) in einem gemeinsamen Gehäusekörper (9) untergebracht sind, der als

■ - kompaktes Zusatzgerät an Stelle des bei den herkömmlichen Fernschaltgeräten vorhandenen Gehäusedeckels auf deren die Steuerkammer (3, 4) enthaltendem Gerätegehäuse (1) zu montieren und an deren Gaszuleitung (5) über eine zur Membrankammer (11) führende Schlauchleitung (12) anzuschließen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen