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Druckminderventil Es sind Druckminderventile insbesondere für verdichteten
Sauerstoff mit Vorrichtungen zur Verhinderung des Ausbrennens der meist aus Hartgummi
bestehenden Ventilplatte bekannt. Bei derartigen Einrichtungen wird ein Ausgleichraum,
in welchen die in der Leitung befindliche Luft vor dem ausströmenden Druckgas ausweichen
kann, meist dadurch gewonnen, daß in das Gehäuse des Druckininderventils eine Schutzhülse
eingesetzt ist. Die vor der Ventilplatte stehende Luft weicht beim Üffnen des Ventils
in die die Schutzhülse umgebende Ringkammer aus, wobei gleichzeitig die Wandung
der Ringkammer die Wärme ableitet.
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Die Schutzwirkung, die durch die bekannte Anordnung der Schutzhülse
im Gehäuse des Druckminderventils erzielt wird, ist in manchen Fällen ungenügend.
Man ist nämlich beim Einbau der Hülse in das Ventilgehäuse in der Bemessung des
Ausgleichraumes beschränkt. Die Schutzhülse kann, wenn die normale Bauform des Druckminderventils
beibehalten werden soll, nicht verlängert werden, sondern man ist gezwungen, von
einer vergleichsweise kurzen Schutzhülse Gebrauch zumachen, die wenig Wandfläche
zur Aufzehrung der Kompressionswärme bietet. Einen gewissen Ausweg bot bisher lediglich
die Verbreiterung des die Schutzhülse umgebenden Ringraumes. Mit zuvehmender Weite
dieser Ringkammer kommen jedoch die mittleren Gasteilchen nicht mehr mit der Wandung
in Berührung, so daß die in die Ringkammer ausweichenden Gase nicht oder nicht genügend
abgekühlt werden.
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Ein weiterer sich auf die Schutzwirkung nachteilig auswirkender Umstand
besteht darin, daß bei der bekannten Anordnung die Schutzhülse mit Gewinde in den
Kraterstutzen des Gehäuses des Druckminderventils eingreift und daß sich infolgedessen
ein Hohlraum zwischen der Schutzhülse und dem Anschlußstutzen nicht vermeiden ließ.
Bekanntlich können nämlich in der Praxis drei Teile nur dann gasdicht miteinander
verbunden werden, wenn man zwischen ihnen einen entsprechenden Hohlraum vorsieht.
Dieser Hohlraum zwischen der Schutzhülse und dem Hochdruckanschlußstutzen ist bei
der bekannten Anordnung von nachteiligem Einfluß auf die Menge der bei. der plötzlichen
Kompression erwärmten Luft. Die in dem Hohlraum enthaltene Luft wird zusammen mit
dem Inhalt des Hochdruckkanals verdichtet, so daß die zum Hartgummistück beförderte
Wärmeinenge größer wird, was sich zwar nicht unmittelbar in einer Temperaturerhöhung
auszuwirken braucht, jedoch in jedem Fall das Ausbrennen begünstigt, da die größere
Wärmemenge nicht so schnell vom Metall aufgenommen und abgeleitet werden kann.
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Alle diese Umstände machen sich besonders dann nachteilig bemerkbar,
wenn es sich
um Ventile mit größeren Leistungen handelt oder wenn
die Druckminderventile von vornherein höheren Außentemperaturen ausgesetzt sind;
beispielsweise bei Verwendung an Betriebsstellen mit höheren Außentemperaturen oder
in Ländern mit in dieser Beziehung ungünstigen klimatischen Verhältnissen.
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Die Erfindung verbessert die bekannte Anordnung zur Vermeidung des
Ausbrennens der Ventilplatte dadurch, daß die Schutzhülse und die sie umgebende
Ausgleichkainmer ganz oder teilweise in dem die Gasflasche mit dem Druckminderventil
verbindenden Zwischenstück, dem sogenannten Hochdruckanschlußstutzen, angeordnet
sind.
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Dadurch kann zunächst, ohne die normale Bauform des Gehäuses des Druckminderv
entils zu verändern, die Schutzhülse sehr lang gewählt werden. Vor allem aber ist
es möglich, um die Schutzhülse herum eine Kammer von geringem Querschnitt und erheblicher
Länge zu gewinnen, so daß fast alles in den Mittelkanal einströmende Gas seine Wärme
an die verhältnismäßig dünnwandige Schutzhülse abgeben kann.
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Infolge der engen Berührung der Gasteilchen mit den dargebotenen Metallflächen
und infolge der besseren Kühlwirkung innerhalb der langen Schutzhülse durch den
aus der Gasflasche ausströmenden Drucksauerstoff können die Schutzhülse und die
sie umgebende Ausgleichkammer bei der neuen Anordnung eine erheblich größere Schutzwirkung
entfalten. Letztere wird weiterhin auch noch dadurch verbessert, daß der bei der
bekannten Anordnung unvermeidbare Hohlraum zwischen Schutzhülse und Hochdruckanschlußstutzen
in Fortfall kommt, weil hier nur zwei Teile, nämlich der Hochdruckanschlußstutzen
und das Ventilgehäuse, miteinander durch Verschraubung gasdicht verbunden -werden
müssen.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, der Erfindung ist
das eine Ende der Schutzhülse im Hochdruckanschlußstutzen befestigt, -während ihr
anderes Ende frei in den Gehäusekörper des Druckminderventils oder in ein mit diesem
verbundenes, als Manometerträger ausgebildetes T-Stück hineinragt.
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Diese Anordnung ist deswegen besonders vorteilhaft, weil bei irgendwelchen
Beschädigungen der Hochdruckanschlußstutzen mitsamt der Schutzeinrichtung leicht
ausgebaut und ausgewechselt werden kann. Außerdem ist die Herstellung der Schutzvorrichtung
einfacher und billiger. Von besonderer Bedeutung ist -weiterhin die Verhinderung
der Möglichkeit, daß nicht sachkundige Benutzer beim Zusammenbau des Druckminderventils
es vergessen, die Schutzhülse einzusetzen, was bei der bekannten Anordnung der Fall
sein konnte.
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Nach der Erfindung ist weiterhin der Hochdruckanschlußstutzen mit
einer einen Teil der Ausgleichkammer bildenden Bohrung versehen, die nach der Flaschenseite
durch die in eine abgesetzte Bohrung eingelassene Schutzhülse abgeschlossen wird
und sich nach der Ventilseite in eine im Gehäuse des Druckminderventils vorgesehene,
im wesentlichen gleichbemessene Bohrung fortsetzt.
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Diese Lagerung der Schutzhülse sowie die Gestaltung der Ringkammer
ermöglichen es, besondere Bearbeitungsmaßnahmen zur Befestigung der Schutzhülse
im eigentlichen Ventilgehäuse in Fortfall kommen zu lassen. Auch die Bearbeitungen
des Hochdruckanschlußstutzens selbst beschränken sich auf ein Mindestmaß. Infolge
des festen Einbaues der Schutzhülse in den Hochdruckanschlußstutzen werden Zwischendichtungen
entbehrlich. Derartige, bei der bekannten Anordnung notwendige Zwischendichtungen
werden beim Zusammenbau durch nicht sachverständige Benutzer oft vergessen und führen
zu Betriebsstörungen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt
und teilweiser Ansicht dargestellt. Es wurde eine Ausführungsform gewählt, bei der
der Ventildeckel nach unten gerichtet ist. Ein solches Ventil ist geeignet, die
Vorteile der Erfindung besonders deutlich erkennen zu lassen. Hier sind nämlich
die Hochdruckanschlußteile und somit der Hochdruckkanal besonders lang, um zwischen
Ventildeckel und Stahlzylinder den zur Bedienung des Ventils erforderlichen Abstand
zu schaffen. Ein langer Hochdruckkanal enthält aber eine erhebliche Luftmenge, die
beim Öffnen des Stahlzylinders vom einströmenden Gas verdichtet und erwärmt wird.
Die bisher übliche Verlegung der Schutzeinrichtung allein in das Gehäuse des Druckminderventils
ist bei einer solchen Ventilbauart also besonders nachteilig und gestattet keine
wirksame Gas- und Wärmeableitung durch die Ringkammer.
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Beim Ausführungsbeispiel dient zum Anschluß des Druckminderventils
an den nicht dargestellten Stahlzylinder die Überwurfmatter i. Der Anschlußstutzen
z ist in das Ventilgehäuse 3 oder in ein mit dem Gehäuse fest verbundenes T-Stück,
das mei .t als Träger für den Hochdruckkrater q. und das Manometer 5 dient, eingeschraubt.
Eine Ventilplatte 6, vornehmlich aus Hartgummi, schließt den Krater4 in der üblichen
Weise ab.
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Der Anschlußstutzen ist mit einer Bohrung 8 versehen, die möglichst
weit bis zum
Ende des Stutzens durchgeführt ist. Sie geht in eine
abgesetzte Bohrung ;' über, in welche die Schutzhülse ; dichtschließend eingesetzt
wird.
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Die Schutzhülse, die dadurch in dein Anschlußstutzen in ihrer Lage
gesichert wird, ragt mit ihrem freien Ende in eine der Bohrung 8 in der Weite entsprechende
Bohrung 9 im Ventilgehäuse 3 hinein und erstreckt sich soweit wie möglich bis zur
Krateröffnung. "Zwischen der Außenseite der Schutzhülse und den Wandungen der beiden
Bohrungen 8 und 9 im Anschlußstutzen und im Ventilgehäuse entsteht eine Ausgleichkammer
sehr erheblicher Länge. Dadurch wird es möglieh, den Durchmesser des Ringraumes
entsprechend gering zu halten.
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Tritt beim schnellen Offnen des StahlzvIinders ein Druckstoß auf den
Luft- oder Gasinhalt des konzentrischen Hochdruckkanals bei geschlossenem Krater
d. ein, so entweichen die zusammengepreßten Gasteilchen um den freien Rand der Schutzhülse
7 in die Ringräume 8 und 9, deren große Oberfläche die auftretende Wärme dadurch
so weitgehend wie möglich absorbiert.
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Der Wärmeaustausch kann noch dadurch besonders begünstigt werden,
daß für die Schutzhülse ein die Wärme besonders gut leitender '\N'erl#:stoff verwendet
wird oder daß die Schutzhülse ein Riffelprofil erhält.