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Gasventil. Gasventile, bei welchen mit dem Auftreten beträchtlicher
Druckgefälle, Durchflußgeschwindigkeiten, Expansionen oder derartiger auf hohen
Druck oder hohes Druckgefälle zurückzuführender Vorgänge mit thermischen Folgeerscheinungen
gerechnet werden muß, haben den Nachteil, daß sie leicht einfrieren, d. h. daß infolge
von Expansionsabkühlung das Gas sich verdichtet und die Öffnung der Regelungsdüse
verstopft, der Gasstrom mithin unterbrochen wird. Man hat versucht, diesem Einfrieren
durch Anwärmen von außen entgegenzuwirken, dieses Verfahren ist aber umständlich
und kostspielig.
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Es hat sich nun gezeigt, daß die Gefahr des Einfrierens um so geringer
ist, je größer die Bohrung der Reglungsdüsen ist. Das Mittel der Vergrößerung der
Bohrung ist aber nur begrenzt anwendbar, weil die Abdichtung der Austrittsöffnung
offenbar um so schwieriger wird, je größer die Bohrung ist, und die Bohrung die
Gefahr des Ausbrennens erhöht.
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Die vorliegende Erfindung besteht nun darin, daß an Stelle der einen
Regelungsdüse mehrere nebeneinandergeschaltet verwendet werden. Diese Ausführung
bedingt allerdings eine Steuerungsvorrichtung für die Abschlußstöpsel von solcher
Beschaffenheit, daß ein gleichmäßiges und gleichzeitiges Öffnen und Schließen der
verschiedenen Stöpsel gewährleistet ist. Auch diese Aufgabe löst die vorliegende
Erfindung.
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Als Beispiel eines Ventils nach der vorliegenden Erfindung ist auf
der Zeichnung ein Druckminderungsventil dargestellt, und zwar ein solches, bei welchem
der Abschluß mittels eines etwa von einer dem resultierenden Druckunterschied entsprechend
sich einstellenden Membran bewegbaren Hebels so gesteuert wird, daß eine Druckzunahme
eine stärkere Drosselung des Ventils zur Folge hat, eine Druckabnahme dagegen eine
entsprechend bemessene Entdrosselung bewirkt.
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Abb. i ist ein Schnitt nach Linie a,-a, von. A aus gesehen.
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Abb. z ist teils Schnitt nach Linie bl-b,, teils Ansicht von C aus
gesehen.
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Abb.3 ist teils Ansicht ins Ventilinnere, teils Schnitt durch das
Manometergehäuse von B gesehen.
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Abb. q. stellt die Steuervorrichtung mit Düsenkopf aus Abb. i vergrößert
(im Schnitt) dar, Abb. 5 dasselbe von D gesehen. Abb. 6 stellt den Düsenkopf mit
Abschlußstöpseln aus Richtung B gesehen dar.
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Der Düsenkörper a vereinigt in sich mehrere Ausströ'mdüsen, von denen
eine jede durch einen Abschlußstöpsel b reguliert wird. Die Abschlußstöpsel sind.
von .bekannter Form (Metallvierkant mit abgerundeten Kanten und eingesetzten Hartgumrcnidichtungsstücken).
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Ihre Gradführung geschieht durch zylindrische Bohrung. Als Beispiel
ist auf der Zeichnung ein Düsenkopf mit zwei Ausströmlüsen dargestellt.
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Der Hebel c wird beim Schließen durch die Feder d auf den um
e drehbaren Hebel f gedrückt. Das Druck- und Führungsstück g, das
etwa durch Stifte h zwangläufig im Ventilgehäuse geführt wird, überträgt den Druck
auf die Druckplatte i in der Kerbe k. Die Abschlußstöpsel b sind als Stützen anzusehen,
auf die sich praktisch der Druck gleichmäßig und senkrecht zur Druckfläche verteilt.
Das Druckauge des Hebels f ist von länglicher Form, wodurch die Gradführung von
g möglich ist. Das Öffnen geschieht in üblicher Weise mittels Gegenfeder d,. und
Knebelschraube d..
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Die Mehrzahl nebeneinander geschalteter Düsen bedingt übrigens, wenn
die Düsen parallel zueinander gerichtet sind, die Anordnung eines Raumes, wie hier
des Raumes 1, in welchen der achsiale Zustromkanal mündet und von welchem die verschiedenen
Düsen ausgehen. Die zuströmgnde Gassäule wird daher als solche vor den Düsen zerstört,
sie I prallt gegen die quergerichtete Metallwand des Düsenkörpers, die in achsialer
Forti setzung des Zustromkanals zweckmäßig keine Düse aufweist, und es erfolgt Expansion
und sodann ein verteiltes Weiterströmen durch die verschiedenen Düsen.
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Schon hierdurch, d.h. durch die Expansion, das Aufprallen auf die
gutleitende Metallwand, sowie die Vergrößerung der dem Gas in den mehreren Düsen
gebotene Metalloberfläche, wird die bekannte Ausbrenngefahr etwa bei zu schnellem
Öffnen des Flaschenventils erheblich vermindert. Man kann aber eine beträchtlich
weitere Versminderung durch wiederholtes Expandierenlassen und Verteilen in der
beschriebenen Weise erreichen. Das dargestellte Ventil zeigt die Vorrichtung für
eine solche Wiederholung. Der Gaskolben expandiert zunächst nach dem Raum 1, das
Gas
tritt von diesem in die Bohrungen des Körpers in und expandiert beim Austritt aus
demselben in den Raum n, um von diesem in die Düsen zu strömen.
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Man bemerke, daß zur Minderung der Ausbrenngefahr die Verteilung auf
mehrere Kanäle nicht unbedingt erforderlich ist. Gegebenenfalls genügt schon die
Expansion in einem oder mehreren Vorräumen, wenn die Verteilung auf mehrere Bohrungen
die Wirkung auch erhöht, weil dem Gas damit eine größere abkühlende Oberfläche geboten
wird.
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Bei solchen Einrichtungen ist es übrigens zweckmäßig, die Bohrungen
aufeinanderfolgender durch Expansionsräume getrennter Körper so anzuordnen, daß
sie nicht in gerader Fortsetzung zueinander liegen.
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Bekanntlich hat man zur Erklärung des Ausbrennens auch angenommen,
daß mitgerissene Fremdkörper gegen den Hartgummistöpsel geschleudert werden und
dadurch zunächst den letzteren in Brand setzen. Trifft diese Erklärung zu, so hat
die Einrichtung nach der Erfindung gleichfalls eine die Gefahr vermindernde Wirkung,
denn die kinetische Energie der Fremdkörper wird beim Aufprallen auf die gutleitende
Metallwand des Düsenkörpers ohne schädliche Wirleung vernichtet.
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Es ist bekannt, daß die Anzeige der an Druckminderungsventile angeschlossener
Hochdruckmanometer im Betriebe leicht stark schwankt, eine genaue Feststellung des
Druckes im Hochdruckraum mithin sehr erschwert ist. Es hat sich nun herausgestellt,
daß, wenn man das Hochdruckmanometer an einen der durch die beispielsweise vorgeschlagene
bauliche Durchführung der Unterteilung des Zustromkanals in mehrere Düsenkanäle
bedingten Expansionsräume anschließt, die Anzeige des Manometers eine durchaus ruhige
und daher eine genaue Feststellung des Druckes möglich ist. In dieser Anschlußart
des Hochdruckmanometers ist ein weiterer, aus dem Hauptmerkmal der Erfindung als
Folge hergeleiteter Gegenstand der Erfindung zu sehen. Worauf die Ruhe zurückzuführen
ist, kann dahingestellt bleiben, es sei nur der Vermutung Ausdruck gegeben, daß
die Entfernung der Mündung der Anschlußbohrung für das Manometer von dem Stromliniengebiet
die Ruhe bedingt, daß, mit anderen Worten, innerhalb des Expansionsraumes in der
Nachbarschaft der Mündung schon einigermaßen statische Druckverhältnisse vorherrschen,
auch Wirbelbewegungen o. dgl., soweit vorhanden, im Anschlußgebiet keine rechte
Energie mehr haben. Bei der dargestellten Ausführungsform verlaufen die verschiedenen
Düsengänge im Düsenkörper einander parallel und beginnen einzeln in der den Expansionsraum
zugewendeten Grenzwand des Düsenkörpers. Wenn die Anordnung auch große Vorteile
hat, so ist sie doch nur als Beispiel zu betrachten, insofern die Erfindung zunächst
ja nur verlangt, daß unabhängig von dem Verlauf im Düsenkörper mehrere Düsengänge
vorhanden sind. Diese Bedingung kann man aber auch so erfüllen, daß die einzelnen
Düsengänge nicht parallel, sondern im Winkel zueinander, z. B. nach dem Niederäruckraum
hin, auseinanderlaufen. Sie können hierbei gleichfalls einzeln am Expansionsraum
beginnen, unter gewissen Umständen bietet es aber Vorteile, sie in einer Bohrung
beginnen, sodann erst innerhalb des Düsenkörpers auseinanderlaufen zu lassen.