DE645056C

DE645056C - Gasdruckregler mit besonderem Steuerregler

Info

Publication number: DE645056C
Application number: DEN37897D
Authority: DE
Inventors: Erich Weimann
Original assignee: MEAF Machinerieen en Apparaten Fabrieken NV
Current assignee: MEAF Machinerieen en Apparaten Fabrieken NV
Priority date: 1935-03-14
Filing date: 1935-03-14
Publication date: 1937-05-20

Description

Gasdruckregler mit Steuerregler' sind häufig mit dem Nachteil behaftet, daß die Kraft, die das Ventil auf seinen Sitz drückt, wenn aus der sich an den Regler anschließenden Leitung kein Gas entnommen wird (sogenannter Nullverbrauch), nicht ausreicht, um das Ventil abzuschließen, daß kein Gas durchtritt. Die Folge ist, daß die abgeschlossene Hinterdruckleitung sich allmählich mit Gas auffüllt und der Druck in dieser Leitung auf den Vordruck ansteigt, was, da diese Leitung dem hohen Druck nicht angepaßt ist, leicht zu Störungen führt. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Regler mit Steuerregler zu schaffen, bei welchem der Anpreßdruck des Ventils den höchstmöglichen Wert annimmt.

Es sind Regler bekannt, bei denen die Arbeitsmembran des Reglers einerseits unter der Einwirkung des Hinterdruckes steht, andererseits von dem Druck eines Steuerstromes beaufschlagt wird, der sich zwischen zwei Drosselstellen desselben einstellt, von denen die an zweiter Stelle liegende durch einen Abschlußkörper gesteuert wird, der seinerseits von einem vom Hinterdruck des Reglers beaufschlagten Arbeitsorgan eines Steuerreglers verstellt wird. Bei diesen Reglern sind die Verbindung zwischen der Membran und dem Ventil des Reglers und die Verbindung zwischen der Membran und dem Abschlußkörper des Steuerreglers so angeordnet, daß der Druck zwischen den beiden Drosselstellen des Steuerstromes auf die Reglermembran im Sinne des Abschlusses des Reglerventils und der Hinterdruck auf die Membran des Steuerreglers im Sinne des Abschlusses der verstellbaren Drosselstelle des Steuerstromes einwirken. Die Folge ist, daß bei Nullverbrauch auf die Reglermembran der Vordruck im Sinne des Abschlusses, der Hinterdruck im Sinne der Öffnung des Reglerventils einwirken. Auf das Ventil wird also durch die Membran eine Anpreßkraft ausgeübt, die gleich dem Produkt aus der wirksamen Membranfläche und der Druckdifferenz zwischen Vor- und Hinterdruck ist. Bei diesen Reglern ist jedoch das Reglerventil so angeordnet, daß der Vordruck auf dessen Teller im Sinne der Öffnung, der Hinterdruck im Sinne des Abschlusses wirkt. Die insgesamt auf das Ventil ausgeübte Anpreßkraft bei Nullverbrauch ist also gleich dem von der Membran aufgebrachten Anteil, vermindert um das Produkt aus der Ventilfläche und der Differenz zwischen Vor- und Hinterdruck.

Es sind ferner Regler bekannt, bei denen die Arbeitsmembran des Reglers einerseits unter der Einwirkung des Vordruckes steht,

*) Von dem Patent sucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Erich Weimann in Eichwalde, Kr. Teltow.

andererseits von dem Druck eines Steuerstromes beaufschlagt wird, der sich zwischen zwei Drosselstellen eines Steuerstromes einstellt, von denen eine oder auch beide durch einen Abschlußkörper gesteuert werden, de. seinerseits von einem vom Hinterdruck Reglers beaufschlagten Arbeitsorgan eines Steuerreglers \erstellt wird. Bei diesen Reglern sind die Verbindung zwischen der Membran und dem \^Tentil des Reglers und die Verbindung zwischen der Membran und dem Abschlußkörper des Steuerreglers so angeordnet, daß der Vordruck auf die Reglermembran im Sinne der Öffnung des Reglerventils und der Hinterdruck auf die Membran des Steuerreglers im Sinne der Öffnung der im Steuerstrom an erster Stelle liegenden Drosselöffnung bzw. im Sinne des Abschlusses der im Steuerstrom an zweiter Stelle liegenden Drosselöffnung einwirken. Die Folge ist, daß bei Nullverbrauch zu beiden Seiten der Reglermembran der gleiche Druck, und zwar der Vordruck, wirkt. Bei diesen Reglern ist zwar das Reglerventil so angeordnet, daß der Vordruck auf dessen Teller im Sinne des Abschlusses, der Hinterdruck im Sinne der öffnung wirkt, also auf den Teller eine Anpreßkraft gleich dem Produkt aus der Ventilfläche und der Differenz zwischen Vor- und Hinterdruck ausgeübt wird. Dieser reicht jedoch nicht aus, einen dichten Abschluß des Ventils herbeizuführen.

Weiterhin sind Regler bekannt, bei denen die Arbeitsmembran des Reglers einerseits unter der Einwirkung des Hinterdruckes steht und andererseits von dem Druck eines Steuerstromes beaufschlagt wird, der sich zwischen zwei Drosselöffnungen des Steuerstromes einstellt, von denen die im Steuerstrom an erster Stelle liegende durch den Abschlußkörper gesteuert wird. Dieser wird seinerseits von dem Arbeitsorgan eines Steuerreglers verstellt, das von dem Druck zwischen den beiden Drosselstellen beaufschlagt wird. Bei diesen Reglern sind die Verbindung zwischen der Membran und dem Ventil des Reglers und die Verbindung zwischen der Membran und dem Abschlußkörper des Steuerreglers so angeordnet, daß der Hinterdruck auf die Reglermembran im Sinne des Abschlusses des Reglerventils und der Druck zwischen den beiden Drosselstellen des Steuerstromes auf die Reglermembran im Sinne der Öffnung des Reglerventils einwirken, und daß der Druck zwischen den Drosselstellen des Steuerstromes auf die Membran des Steuerreglers im Sinne des Abschlusses der verstellbaren Drosselstelle des Steuerstromes einwirkt. Auch hier sind bei Nullverbrauch die Drücke zu beiden Seiten der Reglermembran gleich, und zwar gleich dem Hinterdruck. Das Ventil

des Reglers wird vom Vordruck im Sinne des Abschlusses und vom Hinterdruck im Sinne der öffnung beaufschlagt, so daß auf seinen 'eller eine Anpreßkraft gleich dem Produkt .

iä.er Ventilfläche und der Differenz zwi- eii Vor- und Hinterdruck ausgeübt wird,; f^Jdoch allein zur Erzielung eines dichten 'Abschlusses nicht ausreicht.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu- 7» gründe, daß bei solchen Reglern mit Steuerregler durch geeignete Ausbildung der Ver-, bindungen zwischen den Membranen und dem Reglerventil bzw. dem Abschlußkörper des < Steuerreglers und durch geeignete Wahl der- K jenigen der beiden Drosselstellen, die von _; dem Abschlußkörper des Steuerreglers verstellt wird, erreicht werden kann, daß bei, Nullverbrauch die Reglermembran in derselben Weise wie bei der erstgenannten be-.·· kannten Art von Reglern von der Differenz, zwischen Vor- und Hinterdruck im Sinne des Abschlusses des Reglerventils beaufschlagt wird, und daß außerdem das Reglerventil selbst von der gleichen Druckdifferenz eben- ^:/i$ falls im Sinne seines Abschlusses beaufschlagt wird, wie es bei den letztgenannten bekannten Arten von Reglern der Fall ist, ohne daß sie durch die Regelfunktion des Reglers beeinträchtigt wird. Es wird hier- 9* durch eine Anpreßkraft des Reglerventils erzielt, die gegenüber den erstgenannten Reglern um das doppelte Produkt aus der Ventilfläche und der Druckdifferenz zwischen , Vor- und Hinterdruck größer ist als die dort auftretende Anpreßkraft und die gegenüber den letztgenannten Reglern um das Produkt . aus der wirksamen Membranfläche und der! Druckdifferenz zwischen Vor- und Hinter-; druck größer ist. Die Anpreßkraft des Reglerventils wird also gegenüber den bei bekannten Reglern auftretenden beträchtlich gestei-r gert, so daß ein sicherer Abschluß bei Nullverbrauch" erzielt wird.

Erfindungsgemäß wird dies durch eine *«5 Reihe- von Maßnahmen erreicht, die zwar, wie eingangs dargelegt, im einzelnen bekannt sind, aber nur in der erfindungsgemäßen Kombination den erstrebten Höchstwert des,.. Anpreßdruckes hergeben. ■.■[ no

Zu diesem Zweck wird

1. einmal die Reglermembran einerseits von dem Vordruck und andererseits von dein Druck beaufschlagt, der sich zwischen zwei Drosselstellen eines Steuerstromes einstellt, von denen mindestens die an erster Stelle He-? gende durch einen Abschlußkörper gesteuert wird, der seinerseits von einem vom Hinter* druck des Reglers beaufschlagten Arbeits-? organ eines Steuerreglers verstellt wird. teo

2. Ferner wird die Verbindung zwischen der Membran und dem Ventil des Reglers so

angeordnet, daß der Vordruck im Sinne des Abschlusses des Reglerventils auf die Membran einwirkt.

3. Weiterhin wird der Abschlußkörper des Steuerreglers mit dessen Membran so verbunden, daß der die Membran des Steuerreglers beaufschlagende Hinterdruck im Sinne des Abschlusses der im Steuerstrom an erster .Stelle liegenden Drosselöffnung wirkt.

4. Endlich wird das Reglerventil so angeordnet, daß der Vordruck auf seinen Teller im Sinne des Abschlusses wirkt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι einen Regler mit einem Steuerregler, der die im Steuerstrom an erster Stelle liegenden Drosselöffnungen steuert,

Abb. 2 einen Regler, bei welchem beide Drosselöffnungen durch einen Steuerregler gegenläufig gesteuert werden.

In den Abb. 1 und 2 ist 1 der Regler, dessen Ventil 2 durch eine Winkelübersetzung 3 mit der Reglermembran 4 so verbunden ist, daß es bei steigender Membran, wenn also der Druck im Raum unterhalb der Membran um einen durch die Belastung (Gewicht 5 oder Feder 6) gegebenen Betrag größer ist als der Druck im Raum 7 über der Membran 4, geschlossen wird. In den Raum 7 wird durch Leitung 8 der Druck geleitet, der sich zwischen den beiden Drosselöffnungen 10 und 11 des Steuerstromes 12, 13 einstellt.

Bei dem in Abb. 1 dargestellten Regler wird die im Steuerstrom 12,13 an erster Stelle liegende Drosselöffnung 10 durch einen Abschlußkörper 15 verändert, der über eine Winkelübersetzung 16 mit der. Membran 17 des Steuerreglers 14 so verbunden ist, daß bei Ansteigen des Hinterdruckes, der durch Leitung 18 unter die Membran 17 geleitet wird, der Abschlußkörper 15 seinem Sitz genähert, die Öffnung 10 also stärker gedrosselt wird. Die zweite Drosselöffnung ist als feste oder durch Verstellen von Hand einstellbare Drosselung ausgebildet.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Steigt beispielsweise infolge Verringerung des Verbrauches oder infolge Erhöhung des Vordruckes der Hinterdruck an, so hebt sich die Membran 17 des Steuerreglers 14 und drosselt so die Öffnung 10. Infolgedessen sinkt der sich zwischen den Drosselöffnungen 10 und 11 einstellende Zwischendruck des Steuerstromes und damit die Belastung der Reglermembran 4. Diese hebt sich und nähert das Reglerventil 2 seinem Sitz so weit, daß der

'■Tnormale Hinterdruck wieder erreicht wird.

■^Umgekehrt wird bei Abfall des Hinterdruckes die Drosselung 10 weiter geöffnet und so die Reglermembran 4 stärker belastet, so daß das Reglerventil 2 weiter öffnet.

Bei Nullverbrauch steigt der Hinterdruck so weit an, daß der Abschlußkörper 15 des Steuerreglers 14 die Öffnung 10 vollständig abschließt, der Steuerstrom also unterbrochen wird. Der Druck im Raum 7 über der Membran 4 gleicht sich über die Leitungen 8 und 13 und die Drosselöffnung 11 mit dem Hinterdruck aus, so daß die Reglermembran 4 mit der vollen Differenz zwischen Vor- und Hinterdruck im Sinne des Abschlusses des Reglerventils 2 beaufschlagt und so ein sicherer Abschluß erreicht wird.

Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführungsform werden die beiden Drosselöffnungen 10, 11 durch zwei starr miteinander verbundene Abschlußkörper 15 und 20 von der Membran des Steuerreglers 14 gegenläufig verändert. Hier fällt die besondere Beeinflussungsleitung 18 und die Zwischenwand 19 des. Steuerreglers weg; der Hinterdruck gelangt hier unmittelbar durch die Leitung 13 unter die Membran: des Steuerreglers. Im übrigen ist die Wirkungsweise die gleiche wie bei der in Abb. 1 dargestellten Ausführungsform.

Claims

Patentanspruch:

Gasdruckregler mit besonderem Steuerregler, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite der Reglermembran (4) sowie der Teller (2) des Reglerventils vom Vordruck im Sinne des Abschlusses des Reglerventils und daß die andere Seite der Reglermembran von dem Druck beaufschlagt wird, der sich zwischen zwei Drosselstellen (10, 11) eines Steuerstromes einstellt, von denen mindestens die an erster Stelle (10) liegende durch 1°° einen Abschlußkörper (15) gesteuert wird, der mit einem vom Hinterdruck beaufschlagten Arbeitsorgan (17) des Steuerreglers so verbunden ist, daß ein Ansteigen des Hinterdruckes im Sinne des Abschlusses der Drosselöffnung (10) wirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen