DE3041981C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Membran-Druckregler nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 u. 2 mit Zusatzeinrich­ tungen an der Membraneinrichtung, die geeignet sind zur Er­ haltung der Regelfunktion, zum Schutz der Membran selbst gegen Bersten, zum Abbau eines Überdruckes und zum Schutz gegen Gasaustritt in den Aufstellungsraum bei erhöhtem Über­ druck auf der Reglerausgangsseite, in der die Membranein­ richtung angeordnet ist.

Ein Membran-Druckregler hat die Aufgabe, einen höheren Eingangsdruck auf einen niedrigeren und konstanten Ausgangsdruck zu redu­ zieren, ganz gleich, ob es sich hier um ein gasförmiges oder ein flüssiges Medium handelt. Im vorliegenden Falle betrifft es vorzugsweise einen Membran-Druckregler für Propangas, der im großen Umfange innerhalb geschlossener Räume, also im Haushalt, eingesetzt wird. Die Membraneinrichtung ist dabei das wich­ tigste, aber auch das empfindlichste Glied innerhalb des Druckreglers. Die Membran hat die Aufgabe, den Reglerausgangs­ druck ständig abzutasten, mit der Gegenkraft einer Druckfe­ der, an der der gewünschte Ausgangsdruck eingestellt wird, zu vergleichen und die Ventileinrichtung zu steuern. Je niedriger, also je feiner der Ausgangsdruck ist, um so emp­ findlicher muß auch die Membran sein, d. h., die Membran darf nur eine bestimmte Dicke haben und wird damit empfind­ lich gegen Überdruck. Ein Überdruck kann aber sehr schnell dann zustande kommen, wenn keine Abnahme erfolgt, das Regel­ ventil schließen sollte, aber nicht ganz abschließen kann, weil z. B. ein Fremdkörper auf der Regeldüse sitzt.

Durch die FR 15 05 861 ist ein Druckregelgerät mit Sicher­ heitseinrichtungen bekannt, welches bei einem auf der gere­ gelten Druckseite entstehenden Überdruck die Membranein­ richtung durch ein federndes Zugglied gegenüber dem Mem­ brangestänge nachgiebig und durch eine umschließende Hülse auch druckdicht gegen den Reglerdeckel anliegen läßt. Die DE-OS 19 36 347 beinhaltet einen Überlastschutz gegen einen zu hohen Reglerausgangsdruck, der aber durch eine zweite, also zusätzliche Membraneinrichtung in Verbindung mit einem Mengendrosselventil, erreicht wird, und eine weite­ re zusätzliche Einrichtung zum Abblasen eines verbleibenden Überdruckes aufweist.

In der DE-PS 18 14 030 - Fig. 1 - wird ein Gasdruckregler gezeigt mit einem Bund 44, der als Hubbegrenzungsanschlag für die Versteifungsscheibe 32 (Membranteller) dient. In Spalte 3 - ab Zeile 65 - mit Spalte 4 - bis Zeile 4 - wird aber beschrieben, daß dieser Bund als Anschlag dient für die Begrenzung der Aufwärtsbewegung beim Anheben der Membraneinrichtung mittels Knopf 40 über die Rückholstange 38. Der Anschlag des Membrantellers 32 an diesen Bund hat aber bereits eine Sicherheitseinrichtung ausgelöst, die den Betriebszustand dieses Gasdruckreglers unterbricht. Beim Erfindungsgegenstand dagegen erfolgt die Abstützung des Membrantellers durch eine auf eine genaue Länge abgestimmte Stützhülse, die eine Durchbiegung des Membrantellers nach dem Abschluß des Regelventils gerade soweit zuläßt, daß keine bleibende Verformung weder des Membrantellers noch des Ventilhebels erfolgt, so daß auch nach vorübergehender Hochdruckbelastung der Membraneinrichtung auf der Reglerausgangsseite nach Öffnen einer Gasverbrauchsstelle der Membrandruckregler wieder voll funktionsfähig ist, ohne einen manuellen Eingriff vornehmen zu müssen.

Zum Schutz gegen das Bersten einer Membran bei Überdruck gibt es abgeflachte Reglerdeckel, gegen die sich die Membran ab­ stützen kann. Zum Abbau eines auf eine geringe Undichtheit am Regelventil zurückzuführenden Überdruckes schützt ein Sicherheitsabblaseventil, welches auch in der Membranein­ richtung untergebracht sein kann, welches den Überdruck durch eine Atmungsöffnung im Reglerdeckel in den Aufstellungs­ raum abblasen läßt; und weiter gibt es Einrichtungen, die einen Austritt des Gases in den Aufstellungsraum verhindern, wenn z. B. eine Membran durch Materialfehler oder mechani­ sche Beschädigung trotzdem bricht. Solche Einrichtungen sind bekannt durch das DB-GM 77 02 557, das DB-P 16 73 510, das DB-P 12 33 794.

Diese vorgenannten und bekannten Schutzeinrichtungen haben aber gewisse Nachteile. Legt sich die Membran zu früh am oberen Deckelrand an, so leidet die Regelgenauigkeit darunter. Wird der Überdruck zu hoch, kann sich auch der dünne Membran­ teller durchbiegen; bei zu großem Hub der Membraneinrichtung bis zur Anlage am Reglerdeckel wird das Ventilgestänge ver­ bogen, die Membranbruchsicherungen gegen Austritt des Gases in den Aufstellungsraum engen entweder die Atmungsfähigkeit ein oder lassen trotzdem eine zu große Gasmenge in den Auf­ stellungsraum abfließen, bevor diese schließt.

Aufgabe der Erfindung ist es, je nach der Höhe des Regler­ eingangsdruckes und damit der Gefährlichkeit in der Auswir­ kung auf die Membraneinrichtung im Falle einer Undichtheit am Regelventil, die Membraneinrichtung so zu gestalten, daß ein Durchbiegen des dünnen Membrantellers verhindert und da­ mit die Regelfunktion voll aufrecht erhalten wird, das Ven­ tilgestänge zu entlasten, wenn der Sicherheitshub bis zur Anlage der Membran am Reglerdeckel zu groß wird, und schließlich eine Zusatzeinrichtung mit der Membraneinrichtung zu verbinden, die im Falle eines Membranbruches einen Aus­ tritt des Mediums in den Aufstellungsraum vollständig ver­ hindert.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Schutzansprüche 1 und 2 gelöst.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil liegt darin, daß bei einem unzulässig hohen Druckanstieg auf der Reglerausgangs­ seite, in der auch die Membraneinrichtung angebracht ist, nicht nur die Membran abgestützt ist und gegen Bruch gesi­ chert wird, sondern auch der dünne Membranteller eine Ab­ stützung gegen weitere Durchbiegung erhält und durch weitere Anordnung eines federnden Zuggliedes darüber hinaus auch der Ventilhebel mit der Ventildichtung vor einer Überbeanspru­ chung geschützt wird. Wenn trotzdem durch widrige Umstände die Membran bersten sollte, geht die Membraneinrichtung in volle Offenstellung, verschließt aber gleichzeitig die At­ mungsbohrung im Deckel, so daß kein Gas oder Flüssigkeit in den Aufstellungsraum austreten kann.

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestell­ ten Ausführungsbeispielen erläutert, und es zeigen

Fig. 1 die Abstützung des Membrantellers durch Stützhülsen,

Fig. 2 ein federndes Zugglied, welches durch O-Ringe während seiner Bewegung zum Reglerdeckel hin abge­ dichtet wird und über den gesamten Bewegungsspielraum hin abgedichtet bleibt,

Fig. 3 eine an der Membraneinrichtung angeordnete Zugstange mit einer Abdichtplatte zum Verschließen der Atmungs­ bohrung 31, wenn die Membraneinrichtung voll geöff­ net hat, was z. B. dann geschieht, wenn die Membran gebrochen ist und sich ein Druckausgleich unterhalb und oberhalb der Membran bildet - natürlich auch dann, wenn der Druckregler vollkommen drucklos ist.

Das zu regelnde Medium, z. B. Propangas, tritt durch die Düse 10 ein, gelangt in den Hinterdruckraum 33 und beauf­ schlagt die Membran 4, die gegen die Feder 6 nach oben ge­ drückt wird und über das Ventilhebelgestänge 12 und den Ventilhebel 11 den Gaszufluß aus der Düse 10 drosselt, bis ein Gleichgewichtszustand hergestellt ist zu der Kraft der Gegenfeder 6. Im Normalfalle besteht zwischen Membranteller 3 und Deckelflansch 5a ein Sicherheitsabstand, damit der Ven­ tilhebel 11 die Düse 10 auch sicher abschließen kann. Erst wenn sich durch eine Undichtheit zwischen Düse 10 und Ven­ tilabdichtung, z. B. durch einen Fremdkörper, eine unzuläs­ sige Druckerhöhung ergibt, die sich bis zum vollen Eingangs­ druck erhöhen kann, wird über die Membran 4 der Membrantel­ ler 3 gegen die Druckfeder 6 bis an den Deckelflansch 5a gedrückt, und bei weiterer Druckerhöhung würde sich dann auch der Membranteller 3 durchwölben. Um dies zu verhindern, ist eine Stützhülse 1 - angeordnet außerhalb der Druckfeder 6 - oder eine Stützhülse 2 - angeordnet innerhalb der Druck­ feder 6 - vorgesehen, die in ihrer Länge so abgestimmt ist, daß eine Durchwölbung des Membrantellers 3 von der Stütz­ hülse 1 oder 2 abgefangen wird. Bei der Stützhülse 1 besteht der Vorteil, daß zur genauen Einstellung der Federkraft 8 ein Federteller 7 angeordnet werden kann mit einer Verstell­ möglichkeit durch die Madenschraube 8.

Wird die Stützhülse 2 innerhalb der Regelfeder angeordnet, kann ein Federteller 7 nicht vorgesehen werden; die Regel­ feder 6 muß vor dem Einbau auf das richtige Kräftemaß ausge­ wogen werden. Der Vorteil bei der Stützhülse 2 liegt darin, daß die Abstützung des Membrantellers 3 mehr zur Mitte hin erfolgt.

In der Fig. 2 ist zwischen dem Ventilhebel 11 und der Membrantellerverschraubung 15 eine Zugstange 17 angeord­ net, die durch die O-Ringe 18 zur Membrantellerverschraubung 15 hin eine gleitende, gasdichte Abdichtung ermöglicht. Die Druckfeder 19 drückt im Normalzustand die Membranteller­ verschraubung 15 immer fest gegen den Bund 14 an der Zugstange 17. Erst bei einem unzulässig hohen Hinterdruckanstieg wird zu­ nächst der Ventilhebel 11 die Düse 10 abschließen, und bei weiterem Druckanstieg infolge einer Undichtheit hebt dann die Membrantellerverschraubung 15 vom Bund 14 ab; es entsteht ein Spalt 16, der dem Abstand des Membran­ tellers 3 vom Deckelflansch 5 a entspricht.

Auch bei dieser Ausführung nach Fig. 2 kann zusätzlich eine Stützhülse 1 oder 2 angeordnet werden. Der Vorteil dieser Ausführung nach Fig. 2 liegt darin, daß der Ventilhebel 11 durch das federnde Zwischenglied von einer übermäßig starken Schließkraft entlastet wird. Es ist nicht auszuschließen, daß durch irgendwelche Umstände eine Membran dennoch zu Bruch geht. Geschieht dies bei einem Druckregler in einem geschlos­ senen Aufstellungsraum, so muß verhindert werden, daß Gas in den Aufstellungsraum austritt.

Bei einer Membranbeschädigung erfolgt ein Druckausgleich un­ terhalb und oberhalb der Membraneinrichtung, die Druckfeder 6 drückt dann die Membraneinrichtung voll in die Offenstellung, die Düse 10 wird voll geöffnet und die volle Gasmenge könnte über die Atmungsbohrung 31 in den Aufstellungsraum austreten. Durch die in Fig. 3 gezeigte Anordnung einer Zugstange 30 mit Abdichtplatte 32 am Ventilhebel-Zuggestänge 12 wird die Atmungsbohrung 31 voll zugeschlossen, sobald die Membranein­ richtung mit dem Ventilhebel 11 in volle Offenstellung geht. Auch bei dieser Zusatzeinrichtung, die bei Membranbeschädi­ gung einen Gasaustritt in den Aufstellungsraum verhindert, kann zur Abstützung des Membrantellers 3 gegen Durchbiegen bei Überdruck und bei noch nicht beschädigter Membran eine Stützhülse 1 oder 2 vorgesehen werden. Diese Zusatzeinrich­ tungen an der Membraneinrichtung eines Druckreglers, insbe­ sondere für Flüssiggasanlagen, beugen einerseits einem Mem­ branbruch bei Überdruck vor, entlasten durch die federnden Zugglieder das Ventilhebelgestänge, verhindern durch die Stützhülsen bei nur vorübergehender Druckerhöhung ein Durch­ biegen des Membrantellers, wodurch die volle Funktionsfähig­ keit des Druckreglers auch in seiner Druckeinstellung er­ halten bleibt, und verhindern andererseits einen Gasaustritt auch im Falle einer Membranbeschädigung.

Claims (4)

1. Membrandruckregler mit Zusatzeinrichtungen an der Membraneinrichtung zum Schutz gegen die Auswirkungen einer unzulässigen Druckerhöhung auf der Reglerausgangsseite und zur Aufrechterhaltung der Regelfunktion, dadurch gekennzeichnet, daß bei unzulässig hohem Überdruck auf der Reglerausgangs­ seite der Membranteller (3) innerhalb seiner zulässigen Durchwölbung nach Anlage an einen Deckelflansch (5a) durch eine in ihrer Länge abgestimmte Stützhülse (1) außer- oder innerhalb der Reglerfeder (6) gegen den Reglerdeckel (5) abgestützt ist.

2. Membrandruckregler mit Zusatzeinrichtungen an der Membraneinrichtung zum Schutz gegen die Auswirkungen einer unzulässigen Druckerhöhung auf der Reglerausgangsseite, mit einem Ventilhebel (11), einer den Ventilhebel betätigenden Zugstange (17), welche durch die Membrantellerverschraubung (15) gleitend hindurchgeführt ist, einem an der Zugstange im gasführenden Raum befestigten Bund (14), welcher über eine im gasfreien Raum angeordnete Druckfeder (19) gegen die Mem­ brantellerverschraubung (15) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstelle durch einen oder mehrere O-Ringe (18) ab­ gedichtet ist und somit der durch das Anheben der Membran­ tellerverschraubung (15) zum Bund (14) entstehende Spalt (16) dem Abstand des Membrantellers (3) zum Deckelflansch (5a), ausgehend von der Lage im Ventilschließzustand, entspricht.

3. Membrandruckregler nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer mit der Membraneinrichtung verbundenen Zug­ stange (30) im gasfreien Raum eine Abdichtplatte (32) ange­ ordnet ist, die bei voll ausgefahrenem Membranhub in Rich­ tung Offenstellung eine Atmungsbohrung (31) am Reglerdeckel (5) verschließt.

4. Membrandruckregler nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich der Membranteller (3) innerhalb seiner zu­ lässigen Durchwölbung nach Anlage an einen Deckelflansch (5a) durch eine in ihrer Länge abgestimmte Stützhülse (1) außer- oder innerhalb der Reglerfeder (6) gegen den Reglerdeckel (5) abgestützt ist.