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R e d u z i e r t v e n t i l Die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf ein Druckminderungs-- oder Reduzierventil, wie es zur Regelung des Gasaustritts
aus Behältern mit verflüssigtem oder verdichtetem Gas verwendet wird. Es geht insbesondere
um eine Einrichtung zur einstufigen Regelung des Gasdrucks am Austritt von Behältern,
zum Beispiel von Haushaltgasflaschenanlagen zur automatischen Regelung des Austrittsdrucks
Gases zur Benutzung in Gasgeräten.
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Es sind, z0 Be aus US-Patent 3 ?29 716, Einrichtungen zur einstufigen
Regelung des Gasaustrittsdrucks mit einem Absperrventil für den Behälter bekannt,
die einen Druckregler aufweisen, in dem das Schließelement des Regelventils über
ein Gestänge mit dem federbelasteten Membranstift verbunden ist.
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In der erwähnten Einrichtung ist das Regelventil des Druckreglers
bezüglich der Achse des Membranstiftes und des Absperrventils des Behälters versetzt
angeordnet..
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Die Verstellung des Schließelementes wird durch einen Hebel autgeführt,
dessen freies Ende mit dem Membranstift zusammenwirkt, wobei die Membrane durch
eine zylindrische Druckfeder belastet ist.
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Die Sitzöffnung des Re-gelventils kommuniziert mit einem hohlen Gehäuseelement
und dem Absperrventil des Behälters
mittels eines horizontalen Hohlraums
des Reglergehäuses.
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Die Einschaltung des Reglers erfolgt gleichzeitig mit seinem Aufsetzen
auf das Absperrventil des Behälters; die Befestigung am Ventil aber geschieht mit
Hilfe eines Hand-, griffs, der in seinem unteren Teil einen Absatz aufweist, der
hinter einen Ringvorsprung des Absperrventils des Behälters greift.
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Die erwahnte Ausführung der bekannten'Einrichtung zur einstufigen
Regelung, des Austrittsdrucks von Gas aus Behältern weist folgende Nachteile auf:
Wegen der geringen Hebelübersetzung ist der Gasdruck am Austritt stark von der Größe
des sich andernden Behälterdrucks abhängig; Die Belastung der Membran durch die
zylindrische Druckfeder bewirkt einen großen Fehler der Größe des Austrittsdrucks
bei Veränderungen des Gasdurchflusses; die seitliche An-Ordnung des Regelventilsitzes
macht die Herstellung eines horizontalen Hohlraumes im Gehäuse notwendig, was unter
Hochdruckverhältnisses hohe Anforderungen an Dichtheit des Gehäusematerials und
der Verbindungsstellen stellt.
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Dies wiederum macht die Herstellung der Einrichtung schwierig und
erhöht ihren Preis.
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Zur Umstellung der Gaszuführung muß der Regler Jedesmal abgenommen
oder auf dem Absperrventil aufgesetzt werden; es muß dementsprechend nachgeprüft
werden, ob die Hähne vor den Gasgerät4n geschlossen sind, was die Gasgefahr der
Einriohtung erhöht und ihren Gebrauch erschwert und komplizier.
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Der vorliegenden Erfindung ist die ausgabe zugrundegelegt, unter Vermeidung
der vorerwähnten Nachteile eine konstruktiv einfache und arbeitszuv'erlässige Einrichtung
zur einstufige Regelung des Gasdrucks am Austritt von Behältern zu schaffen, die
einen stabilen Austrittsdruok auoh bei Veränderungen des
Drucks
im Behälter und des Gasdurchflusses gewährleistet, gleichzeitig billiger in der
Herstellung ist und sich durch geringe Gasgefahr sowie durch einen sehr bequemen
Gebrauch auszeichnet. - : -Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer Einrichtung
zur einstufigen Regelung des Austrittsdrucke von Gas aus Behältern, vorwiegend aus
Haushalt-Gasflaschenanlagen, mit einem Absperrventil des Behälters und einem Druckregler
erfindungsgemäß das Schließelement des Regelventils des Reglers mittels eines Hebelsystens
achsgleich mit dem federbelasteten Membranstift und dem Absperrventii zwischen dem
unteren Teil des erwähnten Stiftes, der mit dem erwähnten Hebelsystem verbunden
ist, und dem oberen £eil des Ventilkörpers, der als Sitz für das Schließelement
des erwähnten regelventils dient, angeordnet ist.
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Das Schließelement des Regelventils wird zweckmäßigerweise achsgleich
mit Hilfe eines kniefärmigen Hebels des Hebelsystems angeordnet, der an seinem mittleren
Teil mit einem Stützelement zusammenwirst, während er mit seinem freien Ende mit
seinem anderen Hebel des erwähnten Systems gelenkig verbunden ist der sich mit einem
Ende auf das Reglergehäse stützt ,und mit dem anderen mit dem Membranstift verbunden
ist. -Weiterhin wird der Membranstift zweckmäßigerweise mit mindestens drei bogenförmigen
Federn belastet, die sich mit ihrem mittleren Teil auf die Einstellmutter am Stift
stützen, während ihre Enden in Vertiefungen des Reglerdeckels eingreifen.
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Die Einstellmutter des Membranstiftes wird vorteilhafterweise mit
drei Vorsprüngen ausgeführt, in denen Öffnungen zum Abstützen des Mittelabschnitts
der Federn vorhanden sind. - -
Der Ventilkörper soll zweckmäßigerweise
in mittlerer Höhe außen einen Ringvorsprung haben, auf den sich das eine Ende einer
schalenförmigen Scheibe mit umgebördelten Rändern stützt, während sich auf das andere
Ende eine Feder stützt, die mit ihrem anderen Ende gegen das Reglers gehäuse- drückt.
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Weiterhin soll der Ventilkörper zweckmäßigerweise einen in seinem
Hohlraum angeordneten Stößel besitzen, der bei Einschaltung des Reglers mit dem
Ventilschaft des Absperrventils in öffnendem Sinne zusammenwirkt.
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Dieser Stößel kann in Gestalt einer Platte ausgeführt sein.
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Im folgenden wird die Erfindung durch ein Ausführungsbei-Spiel an
Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch das Ausführung3' beispiel Fig.
2 den Schnitt nach Linie II - II aus Fig. 1, wobei die Anordnung- der bogenförmigen
ledern im De-ckel des Reduzierventils deutlich wird.
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Das Reduzierventil zur einstufigen Regelung des Austrittsdrucks von
Gas aus Behältern, vorwiegend Haushalt-Gasflaschenanlagen, umfaßt ein Absperrventil
1 und den eigentlichen Druckregler, der- mit dem erwähnten Absperrventil verbunden
ist- -Das Absperrventil 1 ist durch die Feder 2 gegen seinen Sitz gedrückt. Es liegt
in einer Bohrung 3 des Gehäuses 4 und besitzt einen Schaft 5.
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Das Gehäuse 4 des Absperrventils 1 weist im unteren Teil ein Außegenwinde
6 zur Verschraubung mit dem Behälter auf.
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Am oberen seil ist au der AufSenfläche ein Ringvorsprung 7 vorgesehen.
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Der eigentliche Druckregler besteht aus dem Gehäuse b mit dem Ausgangsstutzen
9; dem Ventilkörper 10, der in seinem mittleren Teil befestigt ist, dem Regelventil
11 und dem federbelasteten Stift 12 der Membran 13, welche im Innenraum 14 des Reglers
angeordnet ist; dem Deckel 15, der mit dem Gehäuse 8 verbunden und zur Befestigung
der Membran 13 und aer Federn 16 des Stiftes 12 bestimmt ist, dem @andgriff 17 zur
Arretierung des Reglers uns seiner Einschaltung.
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Das Schließelement 18 des Ventils 11 ist mittels eines llebelsystems
19 acnsgleich mit dem federbelasteten Stift 12 der Membran 13 und dem Absperrventil
1 angeordnet, und zwar zwischen dem unteren Stirnteil-des Stiftes 12, der mit dem
erwähnten Hebelsystem verbunden ist, und dem oberen (als Sitz 20 für das Schließelement
18) ausgebildeten Teil des Ventilkörpers 10.' Das Schließelement 18 des Ventils
11 ist am einen Ende eines knieförmigen Hebels 21 angeordnet, der -in seinem mittleren
Abschnitt mit einem Stützelement 22 -zusammenwirkt, das im Gehäuse 8 befestigt ist.
Am anderen -Ende ist der nebel 21 mit einem Hebel 23 gelenkig verbunden, der sich
mit einem Ende auf einen Vorsprung 24 des Gehäuses 8 stützt, durch das andere aber
mit dem Stift 12 der membran 13 gelenkig verbunden ist. Der erwähnte Membranstift
ist durch drei bogenförmige Federn 16 (vergl. auch Fig. 2) belastet. Diese Federn
stützen sich mit ihrem mittleren Teil auf eine Sinstellmutter 25, mit beiden Enden
aberdrücken sie in Vertiefungen 26 des Deckels 15 des Reglers.
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Die Binstellmutter 2) weist drei Vorsprünge 27 auf, in deren Öffnungen
28 (Fig. 1) die Federn 16 eingesetzt sind.
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In der Mitte von Membran 13 ist eine Öffnung 29 vorhanden, durch die
der stift 12 bis zu seinem Bund 30 hindurchtritt.
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Dieser-Bund 30 verhindert uie Verschiebung aer Membran 13 nach pben
und wirkt gemeinsam mit einem Teller 31 und einer Umbördelung 32 der erwähnten iiembran
als dichtende Konstruktion.
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An der Außenfläche des hohlen Ventilkörpers 10 ist ein Ringvorsprung
33-vorhanden, auf den sich eine schalenför- | mige Scheibe 34 mit umgebördelten
Rändern 35 stützt.
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Auf den unteren Rand stützt sich die Feder 36, die mit dem anderen
Ende gegen das Gehäuse 8 des Reglers drückt.
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Der hohle Ventilkörper 10 besitzt in seinem unteren Teil einen Stößel
37, der zur Öffnung des Absperrventils 1 bestimmt ist. Der Stößel ist in Gestalt
einer Platte ausgeführt' kann aber auch eine andere Form haben, Zur Befestigung
des Druckreglèrs an dem Gehäuse 4 des Absperrventils 1 ist in dem Gehäuse 8 des
Reglers eine Ausnehmung 38 vorhanden, in der auf einer Achse 39 der Handgriff 17
mit Absätzen 40 und 41 am unteren Teil eingebaut ist.
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Diese Absätze sind zum Eingriff mit dem Ringvorsprung 7 an dem Gehäuse
4 des Absperrventils .1 bestimmt. Im oberen Teil des Handgriffs 17 ist eine Rückstellfeder
42 angeordnet.
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Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Der eigentliche
Druckregler der ßinrichtung wird auf das Gehäuse 4 des Absperrventils aufgesetzt
und an diese mittels des Absatzes 40 festgesetzt, der hierzu mit dem Ringvosprung
7 in Eingriff tritt. Hierbei wirkt der Stößel 37 mit dem Schaft 5 noch nicht zusammen,
und das Absperrlrelltil 1 bleibt geschlossen.
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Die Membrane 13 mit ihrem Stift 12. und den bogenförmigen Bedern 16
befindet sich in ihrer unteren Endlage (wie in Bigo 1 dargestellt).
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Die Einschaltung des Reglers erfolgt durch Drücken von oben auf den
deckel 15 des Reglers, wobei die Feder 36 zusammengedrückt wird, und das Gehäuse
8 zusammen mit dem Ventilkörper 10 und dem Stößel 37 verschiebt sich nach unten;
derletztere drückt auf den Ventilschaft 5 und öffnet das Absperrventil 1. Bei weiterer
Bewegung des Reglers nach unten tritt der Absatz 41 mit dem Ringvorsprung 7 in Eingriff
und legt die Einrichtung im eingeschalten Zustand fest.
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Jetzt strömt Hochdruckgas aus dem Behälter durch die Brohung 3 in
den Hohlraum des Ventilkörpers 10 und durch den Sitz 20, wo der Gasdruck durch das
Schließelement 18 reduziert wird und weiter in den Inneraum 14 des Reglers, wo dann
der Austrittsdruck auf die Membran 13 einwirkt.
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flor Austrittsdruck des Gases im Innenraum 1-4 erzeugt eine Kraft,
die auf die Membran 13 wirkt und der das Gleichgewicht gekalten wird von der Gegenkraft
der bogenförmigen Federn 16.
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Die Kraft dieser Federn bestimmt die Größe des Aus-trittsdrucks des
Reglers.
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Das Gleichewicht wird durch Veränderungen des Gasdruckes im Behälter
oder durch Veränderungen des Gasdurchflusses durch den Regler gestört. Bei Verminderung
des Drucks im Behälter oder bei Erhöhung des-Gasdurchflasses erweist sich der bisher
vorhandene Spalt zwischen dem Sitz 20 und Schließelement 18 als nicht ausreichend,
und der Druck in dem Innenraum 14 nimmt etwas ab. Die Federn 16 bewirken jetzt die
Verstellung des Stiftes 12 mit der Membran 13 nach unten.
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Hierbei senkt sich auch das mit dem Stift 12 gelenkig verbundene Ende
des Helbes 23, dessen mittleren Teil dem Knie des Helbes 21 eralubt, sich ebenfalls
zu senken.
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Das andere Ende ddes Helbes 21 mit dem Schließelement 18 hebt sich
an, wodurch sich der Spalt zwischen dem Sitz 20 und dem Element 18 vergroßert, sodaß
der Gaszufluß zu dem Inneraum 14
sich solange erhöhen wird, bis
der Austrittsdruck seine ursprüngliche Größe wieder erreicht hat.
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Bei einer Druckerhöhung im Behälter oder einer Verminderung des Gasdurchflusses
erweist sich der Durchtritts-Spalt als zu groß, was eine Erhöhung des Austrittsdrucks
in dem Innen--raum 14 hervorruft. In diesem Falle wird der oben beschriebene Ablauf
des Regelvorgangs in der entgegengesetzten Richtung erfolgen, bis der Austrittsdruck
in vorgegebener Größe wieder hergestellt ist.
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Das beschriebene Reduzierventil weist eine Reihe von Vorteilen auf.
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Die Ausführung des Regelventils 11 achsgleich mit de abgefederten
Stift 12 vereinfacht den Aufbau der Einrichtung und erleichtert die Herstellung,
womit auch die Kosten entsprechend sinken. Die Anwendung des hebelsysterus 19 init
einer großen Hebelübersetzung verringert die Abhängigkeit des Austrittsdruckes von
der Veränderung des Gasdruckes im Behälter. Die Benutzung von bogenförmigen Federn
16 als Belastung des Stiftes 12 der liembran 13 gestattet es, den Fehler der Größe
des Austrittsdrucks bei Veränderungen des Gasdurchfluises beträchtlich zu vermindern
und den Austrittsdruck- trotz schwankender Durchflußmengen auf dem vorgegebenen
Niveau gut konstant zu halten0 Die Einstellmutter 25 ermöglicht die Vorgabe der
Größe des Austrittsdrucks. Die Einrichtung zeichnet sich durch eine geringe Gasgefahr
aus und ist leicht zu bedienen.