DE2427230A1

DE2427230A1 - Gasmischsystem

Info

Publication number: DE2427230A1
Application number: DE19742427230
Authority: DE
Inventors: Don S Slack
Original assignee: Airco Inc
Current assignee: Airco Inc
Priority date: 1973-06-06
Filing date: 1974-06-06
Publication date: 1975-01-02
Also published as: US3841344A; AU472968B2; DE2427230B2; AU6944474A; CH591887A5; FR2241335A1; FR2241335B1; DE2427230C3; GB1464412A

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den 6. Juni 1974 P-A 3016

AIRCO, INO.

85 Chestnut Ridge Road, Montvale, Ή.J. 07645 TJ" S A

Gasmi s chsyst em

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DR. G. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIPL. - I N G . W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

8 MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART SO (BAD CANNSTATT) MÜNCHEN. KONTO-NUMMER 7270

TEL. (089) 22 42 II. TELEX 05-29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL.(071I)S6 72 61 POSTSCHECK: MÜNCHEN 77062-805

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

Die vorliegende Erfindung bezieht sich, allgemein auf ein System zum Mischen verschiedener Gase mit bestimmter Zusammensetzung und im einzelnen auf ein System, mit dem der Druck genau und zuverlässig eingestellt werden kann.

Im US-Patent 3 515 155 ist ein Gasmischsystem des gleichen Typs beschrieben, auf die sich die Erfindung bezieht. Die vorliegende Erfindung bildet eine Verbesserung dieses Systems. In dem bekannten System ist für jedes Gas eine Versorgungsleitung vorgesehen, mit denen jeweils ein Dosierventil verbunden ist. Mit diesem Dosierventil wird der Durchsatz durch die versehie·*· denen Versorgungsleitungen gesteuert, um in einer Mischleitung die gewünschte Zusammensetzung zu erhalten. Der Eingangsdruck der Dosierventile wird in jeder Leitung durch einen Druckregler eingestellt, der durch das Gas von einer der beiden Versorgungsleitungen belastet (dome-load'ed) ist. Der Rückdruck auf der Ausgangsseite der Dosierventile und der Mischkammer wird zur Konstanthaltung eines Minimaldruckes durch einen federbelasteten Regler aufrechterhalten, der durch die Bedienungsperson eingestellt werden kann, wodurch ein Druck am Ausgang der Dosierventile zwischen 75 und 100 psi unterhalb des Eingangsdrucks erzeugt werden kann. Dies erfordert jedoch die ganze Aufmerksamkeit der Bedienungsperson und genaue, gut einstellbare Meßgeräte.

Das im obengenannten Patent beschriebene System weist auch einen Druckschalter auf der Ausgangsseite des den Rückdruck steuernden Ventils auf, der die Aufgabe hat, bestimmte Kreise in Übereinstimmung mit Veränderungen des Gasdrucks im Sammeltank zu öffnen und zu schließen. Dieser Druckschalter ist jedoch fest eingestellt, wodurch das System nur mit einem einzigen Druck

χ 5,3 und 7 kg/cn? - 3 -

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arbeiten kann. Diese Eigenschaft macht es erforderlich, daß die Bedienungsperson den Eingangsdruck so genau einstellt, daß er dem Ansprechbereich des Druckschalters entspricht.

In Übereinstimmung hiermit wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin gesehen, ein Gasmischsystem von einfachem Aufbau und einfacher Arbeitsweise zu schaffen, das für einen großen Druckbereich geeignet ist und das nur die Einstellung eines einzigen Systemreglers erfordert, um die Drucke im ganzen System einzustellen, wobei sich die übrigen Druckventile abhängig von der gewählten Einstellung selbst justieren.

Die vorliegende Erfindung wird in einem Gasmischsystem verwendet, in dem für jedes von zwei oder mehr zu mischenden Gasen eine Versorgungsleitung vorgesehen ist. Auf der Eingangsseite der Dosierventile des Mischers sind in jeder Versorgungsleitung gasbelastete (dome-loaded) Regler vorgesehen. Wenn der Druck an den Ausgängen dieser Regler kleiner als ein Steuerdruck ist, öffnen sich Ventilkegel in diesen Ventilen, wodurch Gas einströmt und den Druck ausgleicht. Ist der geregelte Druck größer als der Steuerdruck, öffnet ein anderer Ventilkegel, wodurch der geregelte Druck in die Atmosphäre entweicht. Zur Verhinderung des Aufbaus eines übermäßigen Druckes ist ein Rückschlagventil vorgesehen. Ein Ausgangsregler steuert den Druck unterhalb der Dosierventile und wird durch den gleichen Druck belastet, der den Eingangsdruck steuert. Dadurch wird die Druckdifferenz zwischen den Dosierventilen immer einwandfrei eingehalten, ohne daß die Bedienungsperson eingreifen muß, daß genaue Meßgeräte vorhanden sind und unabhängig von der Einstellung des Eingangsdruckes. Der erwähnte Steuerdruck wird durch einen einzigen Regler eingestellt, wodurch der Steuerdruck für die Ausgangs- und

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Eingangsregler erzeugt wird. Ein einstellbarer Druckschalter im System betätigt ein Magnetventil, das einen Sammeltank füllt, wenn der Druck im Sammeltank unter ein bestimmtes Niveau des Eingangsdruckes abfällt und schützt das Ventil, wenn der Druck im Sammeltank ein zweites bestimmtes Niveau unterhalb des Eingangsdruckes erreicht. Der Schalter wird durch den EingangsSteuerdruck vom Systemregler belastet und betätigt, wodurch der Mischer bei jedem Druck alleine durch die Einstellung des Systemreglers arbeiten kann.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Flußdiagramm für ein Mischsystem gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch einen der Eingangsdruckregler des Systems nach Fig. 1,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch einen Ausgangsdruckregler und

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch den bei der vorliegenden Erfindung benutzten Druckschalter.

In Fig. 1 ist ein schematisches Flußdiagramm für ein Gasmischsystem 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das vorliegende System kann für viele Zwecke benutzt werden, z. B. zur Erzielung einer bestimmten Zusammensetzung verschiedener Gase in chemischen Prozessen, für die Lieferung von Atemluft von gewünschter Zusammensetzung usw. Das Gasmischsystem 10 kann ein Paar Versorgungsleitungen 12 und 14 enthalten, die beispielsweise Helium und Sauerstoff, z. B. aus Gasflaschen,

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liefern. Obgleich das gezeigte Gasmischsystern zwei Versorgungsleitungen aufweist, können auch drei oder mehr Versorgungsleitungen abhängig von einer bestimmten Anwendung vorgesehen sein. Die Gase passieren zunächst Absperrventile 16 und 18, die von Hand oder auf andere Weise betätigt werden. Die Gase passieren dann Filter 20 und 22, die mit Meßgeräten 23 und 25 hinter den Filtern versehen sind.

In den Leitungen 12 und 14 sind Eingangsregler 24 und 26 angeordnet. Jeder dieser Regler ist durch Kappen 28 und 30 druckbelastet (gas-loaded). Das Gas zur Belastung der Kappen wird durch eine Steuerleitung 32 über die Verbindungsleitungen und 36 geliefert. Für die Eingangsregler 24 und 26 sind Rückschlagventile 38 bzw. 40 vorgesehen. Diese Regler werden im einzelnen in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben.

Hinter den Eingangsreglern 24 und 26 fließen die Gase über leitungen 42 und 44 durch einen Heizer 46, wobei Meßgeräte 48 und 50 zur Bestimmung des Eingangsdruckes am Heizer vorgesehen sind. Mit den Ausgängen des Heizers 46 sind Rückströmventile 52 und 54 verbunden, an deren Ausgang Dosierventile und 58 liegen. Die beiden Versorgungsleitungen vereinigen sich an einem Zusammenfluß 60, wo, falls gewünscht, eine Mischkammer vorgesehen sein kann. Mit dem Ausgang des Zusammenflusses 60 ist ein Magnetventil 62 verbunden. Der Magnet des Magnetventils 62 wird durch einen Druckschalter 64 betätigt, der einen Steuerdruck über die Leitung 66 von einer Leitung 32 erhält. Der Schalter 64 wird in Verbindung mit Fig. 4 näher erläutert werden. Bei offenem Ventil 62 liegt Druck am Ausgangsregler 68, der in Verbindung mit Fig. 3 näher erläutert werden wird. Dieser wird durch eine Kappe (dorne) 70 gesteuert, die

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wiederum einen Steuerdruck von der Leitung 32 erhält. Mit dem Ausgang des Ausgangsreglers 68 ist ein Meßgerät 74 über

Ausgangseine ^ Leitung 76 verbunden, ebenso ein ähnliches Meßgerät 75

Eingangs-

über eine^Leitung 72. Es ist angedeutet, daß der Druckschalter 64 mit der Leitung 76 über eine Leitung 78 verbunden ist. Ein Ventil 62 stellt den Gasdrüchsatz über die Leitung 80 zum Sammeltank 82 ein.

Das aus dem Sammeltank 82 über die Leitung 84 und das Rückstromventil 86 ausströmende Gas fließt zur Hauptversorgungsleitung 88, die auch mit dem Ausgang des Ventils 62 verbunden ist. Ein handbetätigtes Absperrventil 90 und ein Probe- Auslaß 92 zweigen von der Leitung 88 ab, um im Bedarfsfall eine Untersuchung des Gases zu ermöglichen. Ein ähnliches Absperrventil 94 und ein Auslaß 96 liegen auf der !Dankseite des Rückstromventils 86. In der Leitung 88 liegt ein Druckregler 98, der den Versorgungsdruck reduziert. Dieser wird durch ein hinter dem Ventil liegendes Meßgerät 100 angezeigt. In der Hauptversorgungsleitung liegen weiter ein handbetätigtes Absperrventil und ein Rückstromventil 104, wobei das Gas am Punkt 106 austreten kann.

Zur Einstellung des Druckes im ganzen System ist ein Druckregler 99 vorgesehen. Dieser Regler 99 erhält Gas von einer der Eingangsleitungen, hier beispielsweise von der Heliumleitung 12 über die Leitung 107. Der Ausgang des Reglers 99 ist mit der gemeinsamen Steuerleitung 32 und mit einem herkömmlichen

103 Rückkopplungspfad verbunden, der zur Kappe^v(dorne) über eine Leitung 107 führt. Der Regler 99 ist von einer Bedienungsperson einstellbar und liefert nach der gewünschten Einstellung

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einen Steuerdruck für die Eingangsregler 24 und 26, den Ausgangsregler 68 und damit auch für den Druck im Sammeltank 82. Es ist somit ersichtlich, daß ein einziger Regler 99 die Steuerung von allen Drucken und Ventilen im Gasmischsystem 10 ermöglicht.

In Pig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch den Eingangsregler 24 gemäß Fig. 1 gezeigt. Der Regler 24 weist eine Regelkappe 108 auf, die aus einem oberen und einem unteren Teil "bziw.11? besteht. Diese Teile sind durch Bolzen 114 mit Sechskantkopf und entsprechende Sechskantmuttern 116 miteinander verbunden. Zwischen die Teile 110 und 112 ist eine Steuermembran 118 aus Gummi oder ähnlichem eingespannt und im Abstand von einer oberen und unteren Membranplatte 120 bzw. 122 angeordnet. Der oberen Seite der Membran 118 wird von der Leitung 32 (Fig. 1) ein Steuerdruck über einen Einlaß 124 durch die leitung 34 zugeführt. Das zum Regler 24 fließende Gas gelangt über die Leitung 41 in einen Raum 126 im Yentilkörper 128. Zur Beobachtung des Drucks im Raum 126 ist eine Öffnung 131 vorgesehen, durch die über eine Leitung 132 ein Meßgerät angeschlossen werden kann. Zur Beobachtung des Druckes unterhalb der Membran 118 kann auch ein Meßgerät 117 angeschlossen werden. Der Ausgang des Reglers (Leitung 42 in Fig. 1) ist mit dem Raum 133 verbunden.

In einer Hülse 134 ist ein unterer Ventilkegel 130 vertikal bewegbar angeordnet, der durch eine Stoßstange 136 betätigt wird, die ihrerseits an der unteren Membranplatte 122 befestigt ist. Zur Begrenzung der Bewegung der Stoßstange ist auf dieser ein Anschlag 138 vorgesehen. Bei einer Abwärtsbewegung der Membran zwingt diese die Membranplatte 122 zu einer Ab-

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wärtsbewegung, die entgegen der Vorspannung der Feder 140 gerichtet ist. Der untere Ventilkegel 130 bewegt sich nach unten und entfernt dabei die Fläche 1,44 vom messerkantenförmigen Ventilsitz 142. Dadurch wird eine Gasströmung zwischen den Räumen 126 und 133 möglich, wodurch Gas vom Einlaß bei Leitung 41 zum Auslaß bei Leitung 42 fließt. Die Federn für die Ventilsitze usw. werden innerhalb des Ventilkörpers 128 durch eine Aufnahmehülse 146 und einen mit einem Sechskantkopf versehenen Verschlußstopfen 148 gehalten, wobei ringförmige Dichtungen 150, 152 und 154 zur Abdichtung des Bodens vorgesehen sind. Ein Verbindungsstück 156, durch den die Schubstange 136 hindurchgeht, verbindet den Ventilkörper mit der Reglerkappe. Zur Abdichtung sind ringförmige Dichtungen 158 und 160 vorgesehen.

Den oberen Teil des Reglers 24 bildet das Rückschlagventil 38 oder 40. Es ist ersichtlich, daß im Ventilkörper 128 des Reglers eine Öffnung 162 mit einer Leitung 163 vorgesehen ist, die von dieser öffnung zum Rückschlagventil 38 führt. Die Leitung 163 mündet in den Ventilkörper 166 des Rückschlagventils über eine Öffnung 164 ein. Der Ventilkörper 166 ist mit der Reglerkappe über ein Verbindungsstück 156 verbunden, das dem ähnlich numerierten Element unterhalb der Reglerkappe gleich ist. Zur Abdichtung dienen wieder Dichtungen. Der Ventilkörper 166 des Rückschlagventiles und die zugeordneten Elemente sind in vieler Hinsicht denen des Ventilkörpers 128 des Reglers ähnlich. Es wird jedoch bemerkt, daß zwei mit einem Sechskantkopf versehene Stopfen 168 und 170 die nicht benutzten Öffnungen im Ventilkörper 166 verschließen. Weiterhin ist eine Entlüftungsöffnung vorgesehen, deren Zweck nachstehend erläutert wird. Ein oberer Ventilkegel 174»

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der dem unteren Ventilicegel 130 ähnlich 1st, kann durch Schubstangen 176, 178 und 180 vertikal bewegt werden. Die Schubstange 180 ist mit der oberen Membranplatte120 verbunden. Die Schubstange 178 ist mit einer ringförmigen Dichtung 182 versehen. Sowohl der untere Ventilkegel 130 als auch der obere Ventilkegel 174 haben innere Durchmesser, die größer sind als die Außendurchmesser der zugehörigen Schubstangen, beispielsweise der Schubstange 136 und des unteren Ventilkegels. Am Beispiel des unteren Ventilkegels wird damit klar, daß sich zwischen dem Raum 133 und der schmalen Öffnung 186 an der Unterseite des Ventilkegels ein ringförmiger Raum für den Gasfluß ausbildet. Dieser ringförmige Raum hat den Zweck, für eine ausgewogene Regulierung an beiden Enden des beweglichen Ventilkegels zu sorgen, wie dies an sich bekannt ist. Das heißt, daß der Druck an beiden Enden ausgeglichen wird. Wie angedeutet, findet der gleiche Gesichtspunkt am oberen Ventilkegel 174 Anwendung.

Die Wirkungsweise des Eingangsreglers 24 wird im folgenden erläutert. Aus den vorangehenden Erläuterungen wird deutlich, daß die Oberseite der Membran 118 mit dem Steuerdruck beaufschlagt wird, wobei die untere Seite der Membran 118 über den um die Schubstange 136 liegenden Raum 184» den Raum 186 und einen zum Raum 186 führenden Kanal einen regulierten Druck erhält. Der Kanal ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Wenn der regulierte Druck am Auslaß 42 kleiner als der Steuerdruck ist, bewegt sich die Membran 118 abwärts und öffnet den unteren Ventilkegel 130. Dadurch kann ein zusätzlicher Gasstrom vom Einlaß zum Auslaß fließen, was einen Druckanstieg unterhalb der Membran zur Folge hat, wodurch der Steuerdruck oberhalb der Membran

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ausgeglichen wird. Wenn andererseits der Reglerdruck unterhalt der Membran 118 größer als der Steuerdruck oberhalb der Membran 118 ist, bewegt sich die Membran 118 aufwärts und der obere Ventilkegel 174 wird geöffnet. Darauf fließt Gas über die Leitung 163 in den Ventilkörper 166 des Rückstromventils, darauf vom Raum 164 durch den offenen Ventilsitz des Ventilkegels 174. Das Gas fließt dann über die Entlüfteröffnung 172, so daß der Druck unterhalb der Membran 118 so lange abnimmt, bis der Druck auf beiden Seiten der Membran wieder gleich ist. Die Wirkung der Bewegung des Ventilkegels 174 ist die eines Rückschlagventiles, das den übermäßigen Aufbau des regulierten Druckes verhindert, wenn eine Dichtung undicht wird oder der Steuerdruck abnimmt. Es soll betont werden, daß im allgemeinen das Rückschlagventil 38, das den Ventilkörper 166, den Ventilkegel 174 und verschiedene andere unter dem Oberteil 110 liegende Teile aufweist, Bestandteile benutzt, die demjenigen Seil des Reglers 24 identisch sind, der unterhalb des unteren Teiles 112 liegt, wodurch die Anzahl der Bestandteile des Reglers vermindert wird.

Der Ausgangsregler 68 (Fig. 1) ist anhand eines Schnittes in Fig. 3 im einzelnen gezeigt. Eingangsleitung und Ausgangsleitung tragen die Bezugsziffern 72 und 76. Der Steuerdruck liegt auf der Leitung 32. Der Ausgangsregler 68 enthält einen Reglerkörper 190, in dem ein Reglersitz 192 angeordnet ist, der im Reglerkörper durch eine Haltemutter 194 gehalten ist, die in den unteren Teil des Reglerkörpers unter Verwendung einer ringförmigen Dichtung 195 eingeschraubt ist. Ein Ventilkegel 196 kann sich im Reglerkörper 190 vertikal bewegen. Der obere Teil des Ventilkegels wird durch eine ringförmige Dichtung 198 ge-

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gen die benachbarte Innenwand des Ventilkörpers 190 abgedichtet. Die Unterseite des Ventilkegels 196 stößt gegen eine Federführung 200, die sich wiederum gegen zwei Federn 202 und 204 abstützt, die ihrerseits auf einem Wiederlager 206 aufliegen. Die Federn 202 und 204 spannen den Ventilkegel 196 in Aufwärtsrichtung vor, und zwar gegen die auf die obere Fläche des Ventilkegels ausgeübte Kraft. Diese Kraft hat ihre Ursache in einem durch die Leitung 32 in den Raum 208 eingeleiteten Druck.

Der Ventilkegel 196 hat eine abgeschrägte Fläche 209, die zusammen mit der Kante 210 eine Dicht- Wirkung hervorruft. Der Ventilkegel 196 bewegt sich aufwärts von der Kante 210 weg, wenn die auf die Unterseite des Ventilkegels 196 ausgeübte Kraft, die ihre Ursachen in der Summe aus Eingangsdruck und den Kräften der Federn 202 und 204 hat, größer als die auf die obere Fläche des Ventilkegels 196 wirkende Kraft ist, die durch den Steuerdruck ausgeübt wird. Durch Auswahl der Federkonstanten und der Größe der oberen und unteren Flächen des Ventilkegels 196 kann der Regler 68 so konstruiert werden, daß der regulierte Druck am Einlaß immer auf einem bestimmten Druck unterhalb des Steuerdrucks gehalten werden kann, z. B. um 75 psi unterhalb des Steuerdrucks. Auf diese Weise kann der Steuerdruck geändert werden und der Einlaßtfdruck des Ausgangsreglers wird immer einen festen, vorbestimmten Wert unterhalb des Steuerdrucks, z.B. 75 psi, haben, ohne daß die Bedienungsperson besonderes Augenmerk auf einen konstanten Rückdruck und die Dosierventile haben muß.

In Fig. 4 ist ein vertikaler Schnitt durch den Druckschalter 64 gezeigt. Er weist ein Gehäuse 210 auf, das Druck vom Sammel-

y 5,3 kg/cm

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tank 82 über die Leitung 78 erhält, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Eine Kappe 212 ist in das Oberteil des Gehäuses 210 unter Verwendung einer ringförmigen Dichtung 214 eingeschraubt. Sechskantschrauben befestigen die Kappe 212 an einem Schaltkasten 216, in dem ein konventioneller Mikrosehalter 218 untergebracht ist. Der Mikroschalter 218 wird auf übliche Weise durch eine Kolbenstange 220 betätigt, die durch eine Muffe 222 geführt ist und gegen einen passenden Arm für den Mikroschalter stößt. Die Kolbenstange geht auch durch die Kappe 212 und eine Dichtung 224 hindurch und ist dann mit einem Kolben 226 verbunden,der gegenüber der Wand einer Kolbenkammer 228 durch eine ringförmige Dichtung 230 abgedichtet ist.

Eine Feder 231 drückt gegen die untere Fläche des Kolbens 226 und wird am unteren Ende durch ein Widerlager 232 zusammengepreßt. Eine Einstellschraube 234 drückt gegen das Widerlager 232. Das untere Ende 236 der Einstellschraube 234 ist einer Einstellung zugänglich, wodurch die Spannung der Feder 231 nach Wunsch eingestellt werden kann. Derüruck des Sammeltanks wird über eine Leitung 78 über die Öffnung 236 zugeführt. Der Druck gelangt dann über einen Kanal 238 in einen Raum 242 unterhalb des Kolbens. Der Raum 244 am oberen Ende des Kolbens steht mit einer Eingangsöffnung 246 in Verbindung, der der Steuerdruck zugeführt wird. Die Öffnung 246 ist mit den Leitungen 32 und (Fig. 1) verbunden. Es ist ersichtlich, daß der Druckschalter 64 druckbelastet ist und vom Steuerdruck über den Regler 99 (Fig. 1) gesteuert wird. Die Feder 231 wird so eingestellt, daß der Schalter 64 das Magnetventil 62 öffnet, wenn der Druck im Sammeltank etwa 200 psi unterhalb des Steuerdruckes ist und das

xx Magnetventil 62 schließt, wenn der Druck etwa 100 psi unterhalb des Steuerdruckes liegt. Es soll jedoch erwähnt werden, daß das Mischsystem natürlich bei jedem Druck durch bloße Einstellung des Reglers 99 arbeiten kann.

χ 14 kg /cm
xx 7 kg /cm² 409881/0942 -13-

Die vorliegende Erfindung ist nicht an das beschriebene Ausführungsbeispiel gebunden, vielmehr sind zahlreiche Abwandlungen innerhalb des Rahmens der Erfindung möglich.

Zusammenfassung

In einem Grasmischsystem ist für zwei oder mehr zu mischender Gase jeweils eine Yersorgungsleitung vorgesehen. In jeder Yersorgungsleitung sind auf der Eingangsseite der Dosierventile gasbelastete (dome-loaded) Regler vorgesehen, die durch einen gemeinsamen Steuerdruck gesteuert werden. Der Ausgangsdruck dieser Regler ist im wesentlichen der gleiche wie der Steuerdruck. Wenn der Ausgangsdruck des Reglers kleiner als der Steuerdruck wird, öffnet sieh ein Ventilkegel automatisch und läßt Gas in den Regler fließen, wodurch der Ausgangsdruck ansteigt und den Ausgangsdruck und den Steuerdruck einander angleicht. Wenn der Ausgangsdruck des Reglers größer als der Steuerdruck ist, öffnet sich ein anderer Ventilkegel automatisch und führt den überschüssigen Druck in die Atmosphäre ab, wodurch wiederum eine Angleichung des Ausgangsdrucks an den Steuerdruck erzielt wird. Ein Ausgangsregler steuert den Rückdruck in einer Mischkammer, wo die von den Dosierventilen strömenden Gase zusammengefaßt werden und der Ausgangsregler wird durch den gleichen Steuerdruck belastet, der den Eingangsregler steuert. Der Ausgangsregler spricht auf Änderungen des Steuerdrucks an, wodurch der Eingangsdruck des Ausgangsreglers auf einem bestimmten Druck unterhalb des Steuerdrucks gehalten wird, um immer eine konstante Druckdifferenz über den Dosierventilen aufrechtzuerhalten. Ein einstellbarer Druckschalter betätigt ein Magnetventil, das einen Sammeltank dann füllt, wenn der Druck im Sammeltank auf einen ersten Wert unterhalb des Eingangsdruckes abfällt und sichert das Ventil, wenn der Druck im Sammeltank einen zweiten Wert unterhalb des Ausgangsdruckes erreicht. Alle Steuerdrucke werden durch einen einzigen Regler erzeugt, der gemäß den Erfordernissen des Systems eingestellt

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Claims

Patentansprüche

1. Gasmischsystem, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: Eine Vielzahl von Versorgungsleitungen für verschiedene Gase, ein Dosierventil in jeder Versorgungsleitung, ein hinter den Dosierventilen angeordneter Zusammenfluß, in dem die einzelnen Gase gemischt werden, einen steuerbaren Druckregler in jeder Versorgungsleitung oberhalb des Dosierventils, eine vom Zusammenfluß bis zu einem Abnahmepunkt führende Versorgungsleitung für das gemischte Gas, einen einstellbaren unterhalb des Zusammenflusses angeordneten Rückdruckregler, der den Rückdruck über die Dosierventile

eines Teiles

steuert, einen Sammeltank zur Aufnehmendes gemischten Gases, einen Druckschalter zur Steuerung des Druckes im Sammeltank durch Steuerung des Durchsatzes des gemischten Gases vom Zusammenfluß zum Versorgungstank, um den Druck im Akkumulatortank innerhalb gewählter Grenzen zu halten; und miteinander verbundene Steuermittel, die gemeinsam Eingangsdruckregler und den Rückdruckregler steuern.

2. Gasmischsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel miteinander zur gemeinsamen Steuerung des Druckschalters verbunden sind.

5. Gasmischsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel zur Erzeugung eines gemeinsamen Steuerdrucks miteinander verbunden sind, um eine Steuerung der Eingangsdruckregler, des Rückdruckreglers und des Druckschalters zu erzielen.

4. Gasmischsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel zur Erzeugung eines

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gemeinsamen Steuerdruckes einen einzigen Systemregler
enthalten, der den gemeinsamen Steuerdruck durch eine
gemeinsame Ausgangsleitung erzeugt, die mit den Ausgangsreglern, den Eingangsreglern und mit dem Druckschalter
verbunden ist.

5., Gasmischsystem nach Anspruch 4_? dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsgröße des Systemreglers
von einer der Versorgungsleitungen abgeleitet ist.

6. Gasmischsystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn- z e i ohne t, daß der Rückdruckregler durch den Steuerdruck gesteuert (dome-controlled) ist und so eingestellt ist, daß der Eingangsdruck auf einen "bestimmten Druck unterhalb
des Steuerdrucks gehalten wird.

7. Gasmischsystem nach Anspruch 4» dadurch gekennz e i c hn et, daß die Eingangsdruckregler durch den Steuerdruck gesteuert (dome-controlled) sind und so eingestellt sind, daß ihr Ausgangsdruck auf gleicher Höhe wie der Steuerdruck gehalten wird.

8. Gasmischsystem nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß ausgangsseitig des Zusammenflusses ein Magnetventil in der Versorgungsleitung vorgesehen ist, das
durch den Druckschalter betätigt wird.

9. Gasmischsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsregler mit der Versorgungsleitung über einen Einlaß und einen Auslaß verbunden ist, daß er ein Teil enthält, der seinen Auslaßdruck auf gleicher
Höhe wie den Steuerdruck hält, und daß ein Teil vorgesehen
ist, durch das Gas von der mit dem Auslaß verbundenen leitung

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entweicht, wenn der Druck am Auslaß über einen eingestellten Wert ansteigt.

10. Gasmischsystem nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsregler einen Regelteil und ein Druckabbauteil enthält, daß jedes dieser Teile einen Ventilkegel enthält, daß diese Ventilkegel von einer Membran betätigt werden, die auf einer Seite vom Steuerdruck und auf der anderen Seite durch den Ausgangsdruck beaufschlagt wird, daß durch einen der Ventilkegel durch Lageänderung der Membran in einer Richtung ein Gasstrom zum Auslaß erzeugt wird, und daß durch Öffnung des anderen Ventilkegels durch Bewegung der Membran in der anderen Richtung eine Entlüftung vom Auslaß erzielt wird.

11.Gasmischsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ventilkegel einander gegenüber liegen und daß die Membran zwischen beiden Ventilkegeln angeordnet ist.

12. Gasmischsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsregler einen Einlaß und einen Auslaß und dazwischen einen beweglichen Ventilkegel aufweist, daß der Ventilkegel durch den Steuerdruck in einer Position gehalten wird, bei dem der Gasfluß vom Einlaß vom auf das eine Ende des Ventilkegels ausgeübten Steuerdruck gestoppt wird, daß der Ventilkegel in eine offene Stellung überführt wird, wodurch Gas zum Auslaß fließt, wenn der regulierte Einlaßdruck auf der gegenüber liegenden Seite des Ventilkegels auftritt, und daß der Regler eine Vorspannung erzeugende Mittel enthält, die in gleicher Richtung wie der Einlaßdruck wirken, wodurch der Einlaßdruck auf einem Wert gehalten wird, der unterhalb des Steuerdrucks in Übereinstimmung mit der durch die genannten Mittel erzeugte Kraft gehalten wird.

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13. Gasmisehsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschalter einen Zylinder und einen verschiebbaren Kolben enthält, daß der Kolben an einem Ende durch den Steuerdruck und am anderen Ende durch eine Feder und den Druck des Sammeltanks belastet wird, daß er einen Mikroschalter enthält, der einen elektrischen Kreis im Druckschalter schließt und der durch die Lageänderung des Kolbens in Abhängigkeit der gegeneinander wirkenden Kräfte betätigt wird.

14. Gasmischsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Pederdruck zur Erzielung einer gewünschten Vorspannung einstellbar ist.

15. Druckregler zur Verbindung in einem Grasleitungssystem und zur Aufrechterhaltung eines regulierten Ausgangsdruckes in Übereinstimmung mit einem Steuerdruck, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Ein Reglergehäuse mit einer in einer Kammer angeordneten beweglichen Membran, einem Einlaß und einem Auslaß im Reglergehäuse; Mittel zur Zuführung des Steuerdrucks auf einer Seite der Membran; Mittel zur Zuführung des auf der Auslaßseite des Reglers zu regulierenden Druckes zur entgegengesetzten Seite der Membran; ein auf der einen Seite der Membran angeordnetes Reglerventilgehäuse, das mit dem Reglergehäuse verbunden ist und ein Rückstromventilgehäuse, das auf der anderen Seite der Membran angeordnet und mit dem Reglergehäuse verbunden ist; durch ein erstes Ventil im Regelventilkörper, das durch die Membran bewegt wird und auf den Auslaßdruck anspricht, wenn dieser unter den Steuerdruck fällt und das eine Verbindung zwischen dem Einlaß und Auslaß schafft; und durch ein zweites Ventil im Rückstromventilgehäuse, das über die Membran bewegbar ist und auf den regulierten Druck am Auslaß dann anspricht, wenn dieser über den Steuerdruck ansteigt, wodurch eine Entlüftungs-

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öffnung geöffnet wird, über die der Auslaßdruck in die Atmosphäre entweicht.

16. Regler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Ventil gegenüber liegende Ventilkegel aufweist, die durch die Bewegung der Membran betätigt werden.

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