DE1629861C3

DE1629861C3 - Gasdruckregler

Info

Publication number: DE1629861C3
Application number: DE1629861A
Authority: DE
Inventors: Reno Louis Riverside Vicenzi; Elmer Ellsworth Fullerton Wallace
Original assignee: Controls Company of America
Current assignee: Controls Company of America
Priority date: 1966-07-22
Filing date: 1967-04-29
Publication date: 1975-12-11
Also published as: ES341345A1; BE698397A; US3451421A; NL6709939A; GB1136468A; DE1629861A1; DE1629861B2

Description

dauernd offen gehalten wird, wenn an den Druckregler eine Druckgasquelle mit z. B. verflüssigtem Erdgas angeschlossen wird.

Zweckmäßig besitzt der Sollwerteinsteller ein als Lager dienendes Glied, welches beide Federn aufnimmt und mittels einer Druckeinstellvorrichtung so bewegbar ist, daß die Kraft der auf die Membran wirkenden Feder und dadurch der geregelte Druck verändert werden.

Vorteilhaft wirkt der Anschlag auf die erste Feder ein und bestimmt damit die Grenze des niedrigen Drukkes, wenn der Anschlag in eine Stellung bewegt wird, in welcher er die zweite Feder außer Wirkung setzt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das als Lager dienende Glied als zylindrischer Mitnehmer ausgebildet, welcher in dem Gehäuse in Längsrichtung gleitend geführt ist und zur Berührung eines als Schraubenkopf ausgebildeten Anschlages aus diesem Gehäuse hinausragt. Dabei ist eine zwischen einem in dem zylindrischen Mitnehmer angeordneten Anschlag und der einen Seite eines in diesem Mitnehmer gleitend geführten Sitz sich erstreckende zweite Feder vorgesehen, wobei sich die erste Feder zwischen der gegenüberliegenden Seite des Sitzes und der Membran erstreckt. Der Anschlag ist so bewegbar, daß er sich gegen den Sitz anlegt und eine Bewegung desselben in einer Richtung verhindert, in welcher die zweite Feder zusammengedrückt wird.

Zweckmäßig ist der Anschlag ein in Längsrichtung in einer Verstellmuffe innerhalb des zylinderförmigen Gliedes gleitend geführter Zapfen, welcher in oder außerhalb bestimmte, feste Stellungen relativ zu der Muffe bewegbar ist. Dabei bildet der Zapfen einen Anschlag für den Sitz, und die Büchse mit dem zylinderförmigen Glied gelangt über ein Schraubengewinde in Berührung, derart, daß die festen Stellungen veränderbar sind.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung noch etwas ausführlicher erläutert. In dieser zeigen in rein schematischer Weise

F i g. 1 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Druckregler, welcher für den Betrieb mit künstlichem Gas eingestellt ist,

F i g. 2 eine der Darstellung nach F i g. 1 entsprechende Anordnung für Naturgas, mit einer thermostatisehen Kontrolle zur Veränderung des geregelten Drukkes.

Die Membran 10 ist zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseteil 12,14 eingeklemmt, wodurch eine untere Druckkammer 16 und eine obere Druckkammer 18 gebildet werden. Mit 20 ist ein Einlaßrohr und mit 22 ein Auslaßrohr bezeichnet, wobei der zwischen diesen beiden Rohren 20, 22 strömende Fluß des Druckmittels von einem Ventil 24 geregelt wird, welches mit der Membran 10 verbunden ist und mit dem Ventilsitz 26 so zusammenarbeitet, daß der Durchsatz des Druckmittels während der Bewegung der Membran 10 nach oben als Folge des steigenden Druckes in der unteren Druckkammer 16 gedrosselt wird. Eine zwischen dem Gehäuse und einer zentralen Nabe 30 zusammengedrückte leichte Feder 28 drückt das Ventil 24 in die Schließstellung nach oben. Der obere Gehäuseteil !2 besitzt eine zentrale Bohrung 32, in welcher ein zylinderförmiges Glied 34 gleitend geführt ist. Das zylinderförmige Glied 34 weist am Umfang des Flansches 38 eine Kerbe 36 auf, welche mit der verbreiterten Schulter 40 einer Verstellschraube 44 so zusammenarbeitet, daß eine Verdrehung des zylinderförmigen Gliedes 34 verhindert wird. Der Flansch 38 kann die Unterseite des Schraubenkopfes 42 der Verstellschraube 44 berühren.

Zwischen der Platte 48 der Membran 10 und dem in dem zylinderförmigen Glied 34 gleitend geführten Sitz 50 wird eine Feder 46 zusammengedrückt. Die obere Feder 52 wird zwischen dem Sitz 50 und der Innenseite des Sitzes im oberen Teil des zylinderförmigen Gliedes 34 — in welches ein rohrförmiges Verstellglied 54 eingeschraubt ist — zusammengedrückt. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, wird der Druck in der unteren Druckkammer 16 von der leichten Feder 28 geringfügig erhöht, während beide Federn 46 und 52 entgegenwirken. Aus diesem Grunde wird das Ventil 24 so gesteuert, daß es den Druck in der unteren Druckkammer 16 auf einen Wert regelt, welcher sowohl durch die Federn 46 und 52 als auch durch die Lage des zylinderförmigen Gliedes 34 bestimmt wird, welches nach unten bewegt werden kann, so daß die auf die Federn 46 und 52 wirkende Belastung erhöht wird und der geregelte Druck ansteigt. Der niedrige Wert des geregelten Druckes kann über den Schraubenkopf 42 der Verstellschraube 44 eingestellt werden, wobei dieser Schraubenkopf 42 die Bewegung des zylinderförmigen Gliedes 34 nach oben begrenzt.

Das obere Ende der rohrförmigen Verstellmuffe 54 ist hohl, so daß es als Sitz für die konische Feder 56 dient, welche gegen die Unterseite eines Ringes 58 oder Bundes wirkt, der am oberen Ende eines in der rohrförmigen Verstellmuffe 54 gelagerten Anschlages 60 angeordnet ist. Das untere Ende dieses Anschlages 60 weist einen Schlitz zur Aufnahme eines ausladenden spatenförmigen Teiles 62 des unteren Endes des Anschlages 60 auf (Fig. 1), wobei das Ende dieses Anschlages 60 nahezu bündig liegt mit dem unteren Ende der rohrförmigen Verstellmuffe 54. Wenn der Anschlag 60 nach unten gedrückt und über den Schlitz 64 verdreht wird, kann der spatenförmige Teil 62 in einen kleineren Schlitz eingeführt werden, welcher in dem Ende der rohrförmigen Verstellmuffe 54 vorgesehen ist, so daß der Anschlag 60 in der niedergedrückten Stellung zurückgehalten wird, wie dies F i g. 2 der Zeichnung zeigt. In dieser Stellung wird der Sitz 50 von der Feder 46 gegen das untere Ende des Anschlages 60 gedrückt, so daß die obere Feder 52 unwirksam wird. Der in F i g. 1 der Zeichnung dargestellte Regler ist für künstliche Gase geeignet und bestimmt, während der in F i g. 2 der Zeichnung abgebildete Regler für Naturgas gedacht ist.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Regler wird die Niederdruckeinstellung (Schwachlasteinstellung) durch Einstellung der rohrförmigen Verstellmuffe 54 nach oben oder nach unten bestimmt, um das Minimum des geregelten Druckes festzulegen. Der Druck oder auch die Durchsatzmenge kann durch Bewegung des zylinderförmigen Gliedes 34 nach oben oder unten verändert und abgestimmt werden, wie dies in F i g. 2 der Zeichnung schematisch gezeigt wird. Bei dem in dieser F i g. 2 dargestellten Regelgerät wirkt das Ende des schwenkbar gelagerten Hebels 66 gegen den Flansch 38 des zylinderförmigen Gliedes 34, welches auf diese Weise in seiner Lage festgelegt wird. Wenn die Umgebungstemperatur im Bereich des Fühlers 70 zunimmt, so dehnt sich der Balg 68 aus, was zur Folge hat, daß der schwenkbar gelagerte Hebel 66 entgegen der Rückholfeder 72 nach oben bewegt wird. Das zylinderförmige Glied 34 wird auf diese Weise angehoben, wobei die Kraft der Feder 46 abnimmt und der geregelte

Druck oder die Durchsatzmenge verändert wird. Die gleiche Anordnung kann auch bei dem Regelgerät nach F i g. 1 der Zeichnung benutzt werden.

Wenn die rohrförmige Verstellmuffe 54 in seine eine Grenzstellung nach unten verdreht wird, so drückt es den gleitend geführten Sitz 50 gegen den in der Mitte liegenden Anschlag 74, während der Flansch 38 sich gegen den als Anschlag wirkenden Schraubenkopf 42 anlegt, wodurch das Ventil 24 offengehalten wird. In dieser Stellung wird die Druckregelvorrichtung unwirksam gemacht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gasdruckregler mit einem Gehäuse, welches von einer Membran in zwei Kammern unterteilt wird, von welchen die erste Kammer mit einem Einlaß- und einem Auslaßrohr für das Gas verbunden ist, wobei ein Ventil mit der Membran in Verbindung steht und so angeordnet ist, daß der durch das Einlaßrohr hindurchgehende Gasstrom nach Maßgabe der Bewegung der von dem Druck in der ersten Kammer beeinflußten Membran geregelt wird, mit einer Feder, welche entgegen dem in der ersten Kammer herrschenden Druck auf die Membran einwirkt, und einem Sollwerteinsteller zur Veränderung der Kompression der Feder, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Feder (52) vorgesehen ist, welche entgegen dem Druck in der ersten Druckkammer (16) auf die Membran (10) einwirkt, und daß der Sollwerteinsteller (34, 38, 44, 54, 60) einen Anschlag (60) besitzt, welcher in eine Lage bewegbar ist, in welcher er die zweite Feder außer Wirkung setzt und dabei den Druckbereich des Reglers verändert.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwerteinsteller ein als Lager dienendes Glied (34) besitzt, welches beide Federn (46, 52) aufnimmt und mittels einer Druckeinstellvorrichtung so bewegbar ist, daß die Kraft der auf die Membran (10) wirkenden Feder und dadurch der geregelte Druck verändert wird.

3. Regler nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (60) auf die erste Feder (46) einwirkt und damit die Grenze des niedrigen Druckes bestimmt, wenn der Anschlag (60) in eine Stellung bewegt wird, in welcher er die zweite Feder (52) außer Wirkung setzt.

4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das als Lager dienende Glied (34) als zylindrischer Mitnehmer ausgebildet ist, welcher in dem Gehäuse in Längsrichtung gleitend geführt ist und zur Berührung eines als Schraubenkopf (42) ausgebildeten Anschlages aus diesem Gehäuse hinausragt, daß eine zwischen einem in dem zylindrischen Mitnehmer angeordneten Anschlag und der einen Seite eines in diesem Mitnehmer gleitend geführten Sitz (50) sich erstreckende zweite Feder (52) vorgesehen ist, daß sich die erste Feder (46) zwischen der gegenüberliegenden Seite des Sitzes (50) und der Membran (10) erstreckt und daß der Anschlag (60) so bewegbar ist, daß er sich gegen den Sitz (50) anlegt und eine Bewegung desselben in einer Richtung verhindert, in welcher die zweite Feder (52) zusammengedrückt wird.

5. Regler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag ein in Längsrichtung in einer Verstellmuffe (54) innerhalb des zylinderförmigen Gliedes (34) gleitend geführter Zapfen ist, welcher in oder außerhalb bestimmte, feste Stellungen relativ zu der Muffe bewegbar ist, daß der Zapfen einen Anschlag für den Sitz (50) bildet und daß die Büchse mit dem zylinderförmigen Glied (34) über ein Schraubengewinde in Berührung gelangt, derart, daß die festen Stellungen des Zapfens relativ zu dem als Mitnehmer ausgebildeten zylinderförmigen Glied (34) veränderbar sind.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasdruckregler mit einem Gehäuse, welches von einer Membran in zwei Kammern unterteilt wird, von welchen die erste Kammer mit einem Einlaß- und einem Auslaßrohr für das Gas verbunden ist, wobei ein Ventil mit der Membran in Verbindung steht und so angeordnet ist, daß der durch das Einlaßrohr hindurchgehende Gasstrom nach Maßgabe der Bewegung der von dem Druck in der ersten Kammer beeinflußten Membran geregelt wird, mit

ίο einer Feder, welche entgegen dem in der ersten Kammer herrschenden Druck auf die Membran einwirkt, und einem Sollwerteinsteller zur Veränderung der Kompression der Feder.
Bei einer bekannten Ausführungsform eines derartigen Gasdruckreglers ist die Lage des Sollwerteinstellers kontinuierlich veränderbar so, daß über einen relativ engen Bereich der Druck, bei welchem das Ventil schließt, verändert werden kann.

Nach einer weiteren bekannten Ausführungsform eines Gasdruckreglers kann der Sollwerteinsteller in verschiedenen vorbestimmten Stellungen angeordnet sein, so daß in weiten Grenzen veränderbare Drücke erreicht werden können, bei welchen das Ventil schließt.

Nach einem weiteren, bekannten Gasdruckregler arbeitet der Sollwerteinsteller durch Erhöhung oder Herabsetzung der Anzahl der wirksamen Windungen einer Spiralfeder. Diese Ausführungsform hat jedoch den Nachteil, daß sie gleichzeitig die Federkonstante, d. h.

den Weg der Feder pro Krafteinheit verändert.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Mangel und Unzuträglichkeiten zu vermeiden.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß eine zweite Feder vorgesehen ist, welche entgegen dem Druck in der ersten Druckkammer auf die Membran einwirkt, und daß der Sollwerteinsteller einen Anschlag besitzt, welcher in eine Lage bewegbar ist, in welcher er die zweite Feder außer Wirkung setzt und dabei den Druckbereich des Reglers verändert.

Durch den Vorschlag gemäß der Erfindung kann der Druckregler in einem von zwei eindeutig bestimmten Betriebsbereichen arbeiten, welche dadurch gewählt werden können, daß die zweite Feder unwirksam gemacht, also ausgeschaltet wird. Innerhalb eines jeden Arbeitsbereiches bleibt die Federkonstante selbst dann unverändert, wenn sich die Federkraft als solche verändert. Dies steht im Gegensatz zu dem zum Stand der Technik zählenden, vergleichbaren Geräten, bei weichen die Federkraft durch fortschreitende Vergrößerung oder Verkleinerung der Anzahl der wirksamen Federwindungen veränderbar ist, denn nur hierdurch kann die Federkonstante als solche progressiv verändert werden.

Die Möglichkeit der Wahl zwischen zwei unterschiedlichen Druckbereichen während des Betriebes des Druckreglers erlaubt eine schnelle Anpassung des Reglers an unterschiedliche Gase, deren Drücke in unterschiedlichen Bereichen liegen. Darüber hinaus kann durch die Wahl der entsprechenden Feder der Druckregler für verschiedene Gasquellen verwendet werden, ohne daß dabei irgendwelche Teile dieses Reglers zu verändern wären.

Mit Hilfe der Erfindung kann der Druckregler so verändert werden, daß der geregelte Druck für künstliches Gas relativ niedrigen Druckes oder aber für Naturgas relativ hohen Druckes eingestellt werden kann. Der Druckregler kann ferner in einfacher Weise und auch schnell so modifiziert werden, daß das Ventil an-