DE641192C - Membrangasdruckregler - Google Patents

Description

Hinter Druckreglern treten bei beträchtlichen Änderungen in der Abgabe, oft Pendelungen des Druckes auf, die nicht abklingen. Die -Ursache für diese Pendelung ist das Nacheilen des Regelventils und damit der Zuflußmenge gegenüber den Druckänderungen im Reglerausgang. Tritt beispielsweise eine schnelle Zunahme der Abgabe ein, so sinkt zunächst der Druck im Reglerausgang, und das Regelventil beginnt sich als Folge hiervon zu öffnen. Da seine Bewegung gedämpft ist, folgt es nicht augenblicklich der Druckänderung, und der Zufluß nimmt nicht so schnell zu wie die Abgabe. Erst wenn die Unterschreitung des Regeldruckes eine Weile angedauert hat, erreicht der Zufluß die Höhe der Abgabe. Der Regeldruck ist aber noch

ι unterschritten, mithin öffnet das Regelventil noch weiter, und zwar so lange, bis der Regeldruck erreicht ist. Nun ist aber die Zuflußmenge größer als die Abgabe, und der Ausgangsdruck steigt daher über den Regel· druck hinaus, und es !entstehen Pendelungen, die sich unter besonders ungünstigen Umständen dauernd verstärken.

Um solche Pendelungen zum schnellen, möglichst aperiodischen Abklingen zu brin-

. ■ gen, wird der Membrangasdruckregler nach der Erfindung in besonderer Weise aufgebaut. Zwischen .der gewichts- oder federbelasteten Steuermembran und dem Niederdruckraum des Reglers wird durch eine

- Hilfsmembran eine -Kammer -gebildet, die durch- -eine·' enge, zweckmäßig - .einsteUbane Öffnung mit dem Niederdruckraum in' Verbindung steht. Infolge des langsamen Druck* ausgleichs zwischen diesen beiden Räumen eilt die Steuerwirkung der Hilfsmembran'der der !eigentlichen Steuermembran voraus; nach erfolgtem Druckausgleich zwischen den beiden Räumen hört sie auf.

Man kann die beiden Stellglieder, Steuermembran und HEfsmembran, starr miteinander verbinden und - das dem Regelventil näher liegende Stellglied größer machen. Es ist andererseits möglich, beide Stellglieder gleich groß auszubilden und sie rnittels Hebel so miteinander zu verbinden, daß der Weg des dem Regelventil näher liegenden Stellgliedes größer ist als der des anderen. Schließlich kann man beide Stellglieder gleich groß machen und miteinander durch ein 'elastisches Zwischenglied, z. B. eine Feder, verbinden. -

Man wird bestrebt sein, den Regler nach Möglichkeit klein zu halten. Um aber ein genügendes Gasvolumen in dem Raum zwischen den beiden Stellgliedern zu erzielen, kann dann an den Raum. ein besonderer Windkessel angeschlossen werden.

Es sei bemerkt/ daß Regler mit zwei Membranen an sich, bekannt sind. Es gibt Regler - mit Sicherung gegen Undichtigkeit der Reglermembran durch eine im Atmungsraum angeordnete Hilfsmemhran. Die Hilfs- membran "ist lose mit der Reglermenibraji gekoppelt, und bei Undichtheit der Reglermembran übernimmt die Hilf smembran die Regelung bzw. den Abschluß des Regler^ ventils. Es "gibt auch Regler, deren .Hilfs-

membran ein Schließen des Ventils bewirkt, wenn das Gas aus dem Niederdruckrauin nicht so schnell entnommen wird, wie es durch das Ventil zuströmt. Es sind ferner Regler im Gebrauch, die durch eine Hilfsmembran die Durchflußmenge des Gases begrenzen, und weiter derartige, die mit einer Hilfsmembran und einer Strömungsdüse die Durchflußmenge des Gases ändern, sobald ίο die Belastung oder der Verbrauch ansteigt. Man hat schließlich auch noch vorgeschlagen, durch Anwendung zweier Membranen eine stetige Bewegung des Ventils zu erreichen, um das Flackern des Lichtes im Brenner zu verhüten. Bei der dafür getroffenen Einrichtung von zwei Membranen wirkt sich das zwischen den beiden Membranen vorhandene Luftpolster dadurch, daß die Membranen verschiedene Größe aufweisen, durch seine Kompression stets nach der die Bewegung verhindernden Seite aus; es hat also eine ähnliche Wirkung wie eine Federbelastung der Membranen und bedeutet, daß der Regler keinen konstanten Ausgangsdruck unabhängig vom Vordruck und von der Abgabemenge einstellt. Der Ausgangsdruck wird bestimmt durch die Höhenlage der Membran, da außer der Gewichtsbelastung je nach der Stellung derselben eine zusätzliche Belastung durch das Luftpolster herbeigeführt wird. Der Ausgangsdruck des Reglers ist also nicht konstant, sondern abhängig von der durch ihn fließenden Menge.

Die eben beschriebenen Regler mit zwei Membranen befassen sich nach dem Vorhergehenden mit anderen Problemen wie der Erfindungsgegenstand.

Die beiliegende Zeichnung zeigt drei Ausführungsbeispiele von Reglern. Bei dem Regler nach Abb. 1 tritt durch den Stutzen ι Gas ein und durch den Stutzen 2 Gas aus. 3 bezeichnet das Regelventil, 4 das mit dem Gewicht 5 belastete erste Stellglied und 6 das mit diesem durch die Stange 7 fest verbundene zweite Stellglied. Das Stellglied 6 ist größer als das Stellglied 4; es tritt infolgedessen bei der Aufwärtsbewegung der beiden Stellglieder eine Kompression des Gasvolumens in dem Raum 8 zwischen den beiden Stellgliedern 4, 6 ein. Der Raum 8 ist mit dem mit dem Ausgangsrohr 2 in Verbindung stehenden Raum 9 unter dem zweiten Stellglied durch eine Bohrung 10 verbunden. Wie schon erwähnt, kann an Stelle der Bohrung auch die Verbindung durch eine Rohrleitung außen um das Stellglied herum erfolgen.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Im Regelzustand findet durch die Bohrung 10 zwischen dem Raum 8 und dem Raum 9 ein Druckausgleich statt. Das Stellglied 6 hat also keinerlei Einwirkung auf die Ventilstellung, da es von beiden Seiten mit gleichem Druck beaufschlagt ist. Der Regeldruck wird also erreicht, wenn das Stellglied 4 mit seiner Belastung 5 durch den Gasdruck im Gleichgewicht gehalten ist. Fällt aber beispielsweise durch eine Vermehrung der Gasabgabe der Druck in der Reglerausgangsleitung 2 und damit im Raum 9 unter den Regeldruck, so wirkt einesteils die Belastung S des Stellgliedes 4, dann aber auch die auf das zweite Stellglied 6 wirkende, nur allmählich durch die Bohrung 10 zum Ausgleich kommende Druckdifferenz zwischen dem Druck der von den Stellgliedern im Raum 8 eingeschlossenen Gasmenge und dem Gasdruck in der Ausgangsleitung 2 auf die beiden Stellglieder, und zwar im Sinne der Öffnung des Regelventils, weil das Stellglied 6 größer als das Stellglied 4 ist. Die Zuflußmenge nimmt infolgedessen zu und erreicht allmählich die Höhe der Abgabe. Bis dahin ist die Druckkurve gefallen, hat hier ihr Minimum erreicht und beginnt nun zu steigen. Der Ausgangsdruck wird also jetzt größer als der Druck zwischen den beiden Stellgliedern. Das zweite Stellglied 6 bewirkt infolgedessen durch seine größere Fläche gegenüber dem Stellglied 4 bereits in dieser Phase eine Schließbewegung des Regelventils 3, go welche bei den bekannten Reglern erst eintritt, wenn der Ausgangsdruck die Höhe des Regeldruckes erreicht hat. Durch den allmählichen Druckausgleich, der durch die Bohrung 10 stattfindet, erfolgt dann der allmähliche Übergang des Ausgangs druckes auf den Regeldruck. Um den Regler klein zu halten und trotzdem ein genügend großes Volumen im Raum 8 zu erzielen, kann an demselben, wie punktiert angedeutet, ein besonderer Windkessel 16 angeschlossen werden. Abb. 2 stellt eine andere Ausführung der Vorrichtung dar, bei welcher das zweite Stellglied 12 flächengleich dem ersten, 11, ist. Die Stellglieder sind aber nicht starr, sondern durch das Hebelgestänge ι 5 verbunden, wodurch erreicht wird, daß das zweite Stellglied 12 einen größeren Hub macht als das erste Stellglied 11. Infolge dieses Hebelgestänges 15 bewirkt auch ein Überdruck des Gases im Raum 13 eine nach abwärts gerichtete Kraft, welche das Regelventil 14 zu öffnen sucht.

Statt des Gestänges 15 kann auch, wie Abb. 3 zeigt, ein elastisches Zwischenglied, beispielsweise eine Feder 17, Verwendung finden.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Membrangasdruckregler, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der gewicht- oder federbelasteten Steuermembran und

   dem Niederdruckraum des Reglers durch eine Hilfsmembran eine Kammer gebildet wird, die durch eine enge, zweckmäßig einstellbare Öffnung mit dem Niederdr-uckT raum in Verbindung steht und infolge 'des langsamen Druckausgleiches zwischen diesen beiden Räumen die Steuerwirkung der Hilfsmembran der der eigentlichen Steuermembran vorauseilt und nach erfolgtem Druckausgleich zwischen den beiden Räumen aufhört.
2. 2. Membrangasdruckregler nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder miteinander starr verbunden sind und das dem Regelventil näher liegende Stellglied größer ist.
3. 3. Membrangasdruckregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die, beiden Stellglieder gleich groß sind und miteinander durch Hebel so verbunden sind, daß der Weg des dem Regelventil näher liegenden Stellgliedes größer ist als der des anderen.
4. 4. Membrangasdruckregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stellglieder gleich groß sind und miteinander durch ein elastisches Zwischenglied, z. B. eine Feder, verbunden sind.
5. 5. Membrangasdruckregler "nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Raum zwischen den Stellgliedern ein Windkessel angeschlossen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen