DE1550091B1

DE1550091B1 - Membrangesteuertes Druckminderventil

Info

Publication number: DE1550091B1
Application number: DE19661550091
Authority: DE
Inventors: Dwight N Johnson
Original assignee: Amercon Corp
Current assignee: Amercon Corp
Priority date: 1965-11-22
Filing date: 1966-11-22
Publication date: 1970-05-21
Also published as: GB1124565A; NL140998B; US3386465A; BE690017A; NL6616439A

Description

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Die Erfindung betrifft ein membrangesteuertes Zwar sind auch bereits Druckminderventile beDruckminderventil, dessen niederdruckseitig angeord- kannt, bei denen außer der Steuerfeder noch eine netes Drosselstück über eine schwenkbar im Gehäuse besondere, durch einen Klinkenmechanismus ausgegelagerte, zweiteilige Hebelanordnung mit der Mem- löste Feder vorhanden ist (USA.-Patentschrift bran verbunden ist, wobei die beiden Teile der 5 3 098 499), jedoch nur in Verbindung mit einer An-Hebelanordnung in der Normalstellung des Ventils Ordnung, bei welcher der Klinkenmechanismus in durch eine Feder in einer vorgegebenen Lage zu- einer Ausnehmung des Ventilstößels untergebracht einander gehalten sind und in der Bewegungsbahn ist, so daß dort im Gegensatz zur erfindungsgemäßen der Feder ein gehäusefester Anschlag vorgesehen ist, Ausbildung kein einfacher, lediglich mit einer Zahnmit dem die Feder bei einem vorausbestimmten io stange versehener Ventilstößel mehr verwendet wer-Membranhub derart zusammenwirkt, daß das Dros- den kann, sondern die gesamte Klinkenanordnung selstück in die Schließlage übergeführt wird. einschließlich ihrer Lagerzapfen in einer seitlichen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausnehmung des Ventilstößels untergebracht werden Druckminderventil dieser Ausbildung, wie es bei- muß, der zusätzlich zur Aufnahme einer zentralen spielsweise durch die deutsche Patentschrift 715 453 15 Bohrung mit einer Mittelbohrung versehen ist. bekannt ist, besonders einfach auszubilden und gleich- Die Verwendung eines Zahnstangenantriebs zum

zeitig auf einfache Weise eine bauliche Abänderung Verschluß einer Ventilöffnung durch die USA.-des Ventils zur Beseitigung der Niederdruckabschal- Patentschrift 2 517 534 ist in einer sich erheblich von rung zuzulassen. der erfindungsgemäßen Ausführung unterscheidenden

Die erfindungsgemäße Ausbildung ist dadurch ge- 20 Bauweise an sich bekannt.

kennzeichnet, daß der Ventilstößel an seinem dem Die erfindungsgemäße Ausführung unterscheidet

Drosselstück abgewandten Ende eine an sich be- sich durch ihren vergleichsweise einfachen Aufbau kannte Zahnstange aufweist und die Hebelanordnung auch von älteren Anordnungen (französische Patentaus einem Hebel und einem Antriebsrad bzw. Rad- Schriften 1026 029 und 787 905), die einen größeren abschnitt besteht, der im Eingriff mit der Zahnstange 25 Aufwand an Bauteilen erfordern, steht, und daß die Feder U-förmig mit zwei Sehen- Die Erfindung wird anschließend an Hand eines

kein ausgebildet ist, wobei ein Schenkel der Feder Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben. Es an seinem Endpunkt gelenkig am Hebel gelagert ist, zeigt

während das Ende des anderen Schenkels als Rast- F i g. 1 einen seitlichen Schnitt des erfindungsge-

stift ausgebildet ist, der einerseits gleitend in einem 30 mäßen Druckminderventils,

Schlitz des Antriebsrads und andererseits in der Nor- F i g. 2 eine Ansicht, in welcher der Mechanismus

malstellung des Ventils" unter Vorspannung der Feder des Druckminderventils in der ausgerückten Stellung in einer am Hebel vorgesehenen Rastkerbe gelagert dargestellt ist,

ist und wobei das geschlossene Ende der Feder bei Fig. 3 eine Ansicht, in welcher der Mechanismus

einem vorausbestimmten Membranhub mit dem An- 35 in einer annähernd zurückgestellten Stellung dargeschlag derart zusammenarbeitet, daß der Raststift aus stellt ist,

der Rastkerbe gleitet. F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4, in F i g. 1,

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird das F i g. 5 einen seitlichen Schnitt einer anderen Aus-

Schließen des Druckminderventils bei einem Leitungs- führungsform des Ventils, wobei die Teile in der bruch auf der Niederdruckseite durch die Entspan- 40 normalen Betriebsstellung dargestellt sind, nung der mit der Hebelanordnung verbundenen F i g. 6 einen seitlichen Schnitt des in F i g. 5 dar-

Feder vorgenommen^ so daß die an der Membran gestellten Ventils, wobei die Teile in der ausgerückwirksame Feder nur den Schließdruck zur Bewegung ten Stellung dargestellt sind,

des Ventilstößels bei hohem Druck auf der Nieder- Fig. 7 eine Teilansicht des für die Ventilbetäti-

drückseite liefern muß und daher verhältnismäßig 45 gung verwendeten Mechanismus, einfach bemessen werden kann. F i g. 8 eine Ansicht des in F i g. 7 dargestellten

In der bekannten Anordnung muß die für die Be- Mechanismus annähernd in der ausgerückten Stellastung der Membran dienende Feder im Gegensatz lung und

zur erfindungsgemäßeii Anordnung den Schließdruck Fig. 9 eine Ansicht des in Fig. 7 dargestellten

in zwei Betriebsstellungen erzeugen, einmal bei 5° Mechanismus in der ausgerückten Stellung, hohem Druck auf der Niederdruckseite, wobei die Das Druckminderventil weist einen Einlaß 1, einen

Feder maximal zusammengedrückt ist und daher Auslaß 2, einen Einlaßkanal 3 sowie ein Drosselnätürgemäß einen'äusreichenden Schließdrück liefern ~ stück 4 auf, welches von einem Ventilstößel 5 geführt wird. Im weiteren FaIl muß die Feder jedoch auch ■ .wird, der gleitbar in einer Führung 6 gelagert ist, noch einen ausreichenden Druck im Falle eines Lei- 55 welche einen Teil des Ventilgehäuses 7 darstellt. Eine tungsbruchs auf der Niederdruckseite liefern, d. h., Membran 8 wird auf ihrer Unterseite vom Auslaßwenn die Feder nahezu völlig entspännt ist. Die Feder druck und auf ihrer Oberseite beispielsweise durch muß daher in der bekannten Anordnung so bemessen eine Feder 9 belastet. Die Öffnung 10 dient als Bewerden, daß sie auch in letzterem Fall noch einen lü^rtungsöffnung.

ausreichenden Druck liefern kann, während dies er- 60 Das Drosselstück 4 wird auf die Einlaßöffnung 3 findungsgemäß nicht erforderlich ist, weil hier dann zu und von dieser weg bewegt, um die Strömung der Schließdruck durch die U-förmige Feder erzeugt durch die Öffnung zu drosseln und dadurch den Auswird, laßdruck zu regem. Dies wird durch ein Antriebsrad Diese unterschiedliche Wirkungsweise der Feder 11 bewirkt, welches bei 12 am Ventilgehäuse macht eine andere Bemessung der Feder notwendig, 65 schwenkbar befestigt ist und mit einer Zahnstange was in der bekannten Anordnung zu einer Feder 13 am Ventilstößel 5 zusammenarbeitet. Das Anführt, die nahezu den gleichen Durchmesser wie die triebsrad wird durch einen Hebel 14 gedreht, welcher Membrankammer aufweist. ebenfalls bei 12 gelenkig befestigt und bei 15 mit

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einer Spindel 16 verbunden ist, welche an der Mem- hen die verzahnten Abschnitte 25 und 26 im Eingriff bran 8 befestigt ist. Bei Verwendung als üblicher miteinander, so kann mit einem am Gewindestift 24 Duckminderer können der Hebel 14 und das An- angreifenden Schlüssel das Antriebsrad 11 leicht im triebsrad 11 durch einen Zapfen aneinander befestigt Uhrzeigersinn gedreht werden, was zur Wiederherwerden, welcher durch miteinander ausgerichtete 5 stellung der Klinkenverbindung mit dem Hebel 14 Löcher 17 im Antriebsrad und im Hebel gesteckt nötig ist. Die zum Drehen des Antriebsrades erforist. Bei der Verwendung als Druckminderer mit Nie- derliche Kraft wird durch den Druck des durch die derdruckabschaltung werden Hebel und Antriebsrad Einlaßöffnung 3 einströmenden Gases vermindert, nicht bei 17 mit einem Zapfen verbunden, sondern wenn sich das Drosselstück 4 von der Öffnung abstatt dessen durch eine U-förmige Feder, welche mit io zuheben beginnt. Dieser Druck wird auf die Memeinem Schenkel 18 bei 19 am Hebel 14 schwenkbar bran 8 ausgeübt, um dieselbe anzuheben und dadurch angelenkt ist und einen zweiten Schenkel 20 aufweist, den Hebel 14 in die eingeklinkte Stellung zu bewegen, welcher mit dem Antriebsrad 11 durch eine Stift- Der Strömungsmitteldruck gleicht daher die verhält- und Schlitzverbindung 21 und mit dem Hebel 14 nismäßig schwere Belastung durch die Feder 9 aus, durch eine Klinke verbunden ist, welche zweckmäßi- 15 so daß die zum Wiederherstellen der Klinkenvergerweise aus einer Rastkerbe 22 am Hebel 14 und bindung erforderliche Kraft nur die Überwindung der einem mit dem Schenkel 20 einstückigen ausgebil- Feder 18, 20 benötigte Kraft ist. deten Raststift 23 besteht. Die Schenkel 18 und 20 Bei den in den Fig. 5 bis 9 dargestellten Auswerden durch innere Federspannung auseinanderge- führungsformen sind entsprechende Teile mit dem drückt, wodurch der Raststift 23 gegen eine Rast- 20 gleichen Bezugszeichen bezeichnet, an welche jedoch kerbe 22 und auch gegen das äußere Ende des ein α angefügt ist. Die Hauptunterschiede dieser AusSchlitzes 21 gehalten wird. Wenn sie so im Eingriff führungsform bestehen in der Ausbildung der Klinstehen, werden das Antriebsrad 11 und der Hebel 14 kenverbindung zwischen dem Hebel und dem Anals Einheit bewegt. triebsrad und im Mechanismus zum Rückstellen der

Bei extrem niedrigem Druck, wie er bei einem 25 Klinkenverbindung.

Leitungsbruch auftreten kann, wird die Membran 8 Bei diese Ausführungsform weist das Antriebsrad

durch die Feder 9 nach unten bewegt, und der Punkt 11 α auf seiner Unterseite einen abgerundeten Vor-

24 der U-Feder kommt in Berührung mit dem Punkt sprung 28 auf, welcher an der Bodenwand des Reg-

25 des Ventilgehäuses. Diese Berührung tritt auf, lergehäuses 7 α schwenkbar gelagert ist. Der Hebel während der Schaft 16 sich noch im Abstand über 3° 14 a ist am Antriebsrad 11a mittels einer Nietverbindem Boden des Gehäuses befindet. Nach Berührung dung 29 schwenkbar angelenkt. Der Federschenkel der Punkte 24 und 25 bewirkt eine weitere Bewegung 18 α ist bei 19 α am Hebel 14 α schwenkbar angeder Membran nach unten, daß sich die U-Feder um lenkt, und der Federschenkel 20 α weist einen abgeden Punkt 19 verschwenkt und den Raststift 23 aus winkelten, als Raststift 30 ausgebildeten Teil auf, der Rastkerbe 22 heraus bewegt. Wenn der Raststift 35 welcher sich durch einen Schlitz 21 α im Antriebs-23 aus der Rastkerbe 22 ausgeklinkt ist, bewegt die rad erstreckt und mit einer Klinkenfläche 22 α am innere Spreizkraft der Feder das Antriebsrad 11 im Hebel 14 α zusammenwirkt. Die Federspannung Gegenzeigersinn, wodurch das Drosselstück 4 die drückt die Schenkel 18 α und 20 α voneinander weg, Einlaßöffnung 3 verschließt und das ankommende wodurch der Raststift 30 im Eingriff mit der Rast-Strömungsmittel absperrt. F i g. 2 zeigt die ausge- 40 kerbe 22 α und gegen das vom Schwenkzapfen 29 rückte Stellung der das Antriebsrad 11 und den entfernte Ende des Schlitzes 21 α gehalten wird. Hebel 14 verbindenden Klinke. Es wird bemerkt, daß Wenn das Antriebsrad 11a und der Hebel 14 a mitder Hebel 14 nunmehr auf dem Boden des Ventil- einander verriegelt sind, bewegen sie sich als Einheit, gehäuses aufliegt und daß das Antriebsrad 11 sich und die Lage des Drosselstücks 4 α entspricht der um die Schwenkachse 12 bezüglich des Hebels 14 um 45 Lage der Membran 8 a. Bei übermäßig niedrigem einen beträchtlichen Abstand im Gegenzeigersinn ge- Druck, wie er bei einem Leitungsbruch auftreten dreht hat. kann, greift der Federteil 24 a der Feder am AnWenn die Klinkenverbindung zwischen dem Hebel schlag 25 α des Ventilgehäuses an, wodurch eine

14 und dem Antriebsrad 11 gelöst ist, bleibt das Ven- Schwenkbewegung der Feder im Gegenzeigersinn um til 4 geschlossen, bis die Verbindung wiederherge- 50 den Schwenkzapfen 19 α hervorgerufen und der Raststellt bzw. zurückgestellt wird. Bei diesem Vorgang stift 30 in einer solchen Richtung bewegt wird, daß muß das Antriebsrad 11 bezüglich des Hebels 14 im er aus der Rastkerbe 22 α ausgerückt wird. Sobald Uhrzeigersinn gedreht werden, um den Raststift 23 dies eintritt, bewegen sich die Schenkel 18 α und 20 a in Eingriff mit der Rastkerbe 22 zu bringen. Ein der Feder auseinander in die in den F i g. 6 und 9 zweckmäßiger Mechanismus zur Ausführung des 55 gezeigte Stellung, wodurch eine Schwenkbewegung Rückstellvorganges ist in F i g. 4 dargestellt. Er weist des Antriebsrades 11 α im Gegenzeigersinn (betracheinen Gewindestift 24 auf, welcher in das Ventil- tet gemäß F i g. 6) und eine entsprechende Schließgehäuse geschraubt und an einem Ende des Lager- bewegung des Drosselstücks 4 a an der Einlaßöffnung Zapfens 12 befestigt ist. Wenn der Klinkenmechanis- 3 α hervorgerufen wird, um die Strömung des Strömus zurückgestellt werden soll, wird der Gewinde- 60 mungsmittels oder Gases abzusperren, stift 24 losgeschraubt und herausgezogen, wodurch Nach dem Ausklinken bleibt das Strömungsmittel ein äußerlich verzahnter Abschnitt oder Schlüssel 25, bis zur Rückstellung abgesperrt. Die Rückstellung welcher mit einem Ansatz des Lagerzapfens 12 ein- wird durchgeführt, indem die Kappe 31 am Reglerstück ist, in Eingriff mit einem innenverzahnten gehäuse abgenommen und die Stange 32, welche an Abschnitt 26 des Antriebsrades 11 gebracht wird. 65 der Membran befestigt ist, angehoben wird. Dadurch Wenn der Gewindestift 24 losgeschraubt und heraus- wird der Hebel 14 α im Gegenzeigersinn um den gezogen wird, wird ein Austreten von Gas oder Strö- Schwenkzapfen 29 verschwenkt und die Rastkerbe mungsmittel durch eine Dichtung 27 verhindert. Ste- 22 α in Eingriff mit dem Raststift 30 der Feder ge-

bracht. Dadurch wird die Klinkenverbindung zwischen dem Hebelarm 14 α und dem Antriebsrad 11 a wiederhergestellt und der Regler wieder in einen Betriebszustand versetzt.

Claims

5 Patentansprüche:

1. Membrangesteuertes Druckminderventil, dessen niederdruckseitig angeordnetes Drosselstück über eine schwenkbar im Gehäuse gelagerte, zweiteilige Hebelanordnung mit der Membran verbunden ist, wobei die beiden Teile der Hebelanordnung in der Normalstellung des Ventils durch eine Feder in einer vorgegebenen Lage zueinander gehalten sind und in der Bewegungsbahn der Feder ein gehäusefester Anschlag vorgesehen ist, mit dem die Feder bei einem vorausbestimmten Membranhub derart zusammenwirkt, daß das Drosselstück in die Schließlage übergeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel an seinem dem Drosselstück abgewandten Ende eine an sich bekannte Zahnstange (13) aufweist und die Hebelanordnung aus einem Hebel (14, 14 a) und einem Antriebsrad bzw. Radabschnitt (11, lla) besteht, der im Eingriff mit der Zahnstange steht, und daß die Feder U-förmig mit zwei Schenkeln (18, 20) ausgebildet ist, wobei ein Schenkel (18) der Feder an seinem Endpunkt gelenkig am Hebel gelagert ist, während das Ende des anderen Schenkels (20, 20 a) als Raststift (23) ausgebildet ist, der einerseits gleitend in einem Schlitz (21, 21a) des Antriebsrads und andererseits in der Normalstellung des Ventils unter Vorspannung der Feder in einer am Hebel vorgesehenen Rastkerbe (22, 22 a) gelagert ist und wobei das geschlossene Ende (24) der Feder bei einem vorausbestimmten Membranhub mit dem Anschlag derart zusammenarbeitet, daß der Raststift aus der Rastkerbe gleitet.

2. Druckminderventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfen (12) für das Antriebsrad (11 a, lla) mit einem Gewindestift (24) verbunden ist, der im Ventilgehäuse (7) verschraubt ist und mit einem Schlüssel (25) versehen ist, welcher zwecks Rückstellung des Ventils in die Normalstellung in Eingriff mit einer Innenverzahnung (26) des Antriebsrades gebracht werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen