DE658346C - Gasmangelsicherung - Google Patents

Description

Neuerdings erstrebt man eine möglichst geringe Bemessung der Atemöffnung im Atmungsraum von Gasmangelsicherungen, um bei Verletzungen der Arbeitsmembran das Ausströmen des Gases ins Freie zu verhindern. Das schnelle Ausströmen des Gases infolge einer Verletzung der Membran, sei es in Form eines Risses oder eines regelrechten Bruches, zieht naturgemäß Gefahren verschiedener Art nach sich, die zu verhüten die vorliegende Erfindung sich zum Ziel setzt. Für besondere Anwendungszwecke von Gasmangelsicherungen sind auch schon gesetzliche Vorschriften erlassen worden, wonach beispielsweise höchstens 151 Gas pro Stunde durch die Atemöffnung in die Atmosphäre strömen dürfen. Diese stündliche Durchgangsmenge entspricht einem Öffmuigsdurchmesser von etwa 0,3 mm. In direktem Gegensatz zu diesen Erwägungen steht die Forderung nach einer nicht zu gering bemessenen Atmungsöffnung, die sich auf die leicht erklärliche Tatsache stützt, daß die Zeitdauer der Füllung und Leerung des Atmungsraumes bei der Bewegung der Membran von der Größe des Öffnungsquerschnittes ■ des Atemloches abhängig ist. Es liegt aber im Wesen einer Gasmangelsicherung begründet, daß das Ansprechen der Sicherung im gegebenen Augenblick schlagartig erfolgen muß. Die Bemessung des Atemöffnungsquerschnittes darf danach eine bestimmte Grenze nicht unterschreiten.

Die Erfindung trägt der Gegenläufigkeit dieser beiden an die Atemöffnung hinsichtlich ihrer Größenabmessung zu stellenden Forderungen Rechnung. Ihr liegt der Gedanke zugrunde, die Atemöffnung in ein in die Wandung des Atemraumes eingebautes Hilfsventil zu verlegen, das so durchgebildet ist, daß während der Membranbewegung der geringe Öffnungsquerschnitt der Atemöffnung von einem wesentlich größeren Öffnungsquerschnitt abgelöst wird mit der Wirkung, daß die durch die Bewegung der Arbeitsmembran von einer Endlage in die andere bedingte Leerung und Füllung des Atemraumes in der Hauptsache durch den größeren Öffnungsquerschnitt erfolgt.

Die Durchführung dieses Gedankens erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß jedes der Verschlußstücke des zweisitzig ausgebildeten Hilfsventils von einem engen, als Atemöffnung dienenden Kanal durchzogen ist, der in jeder der Abschlußstellungen der Verschlußstücke den Atemraum mit der Atmo-Sphäre verbindet und der die beiden Verschlußstücke tragende Ventilschaft, der im Doppelsitz des Ventils geführt und von der Membran gesteuert wird, einen gegenüber der Fläche der lichten Ventilsitzöffnung wesentlieh geringeren Querschnitt aufweist.

Während also in den Endlagen der Membran, die den Abschlußstellungen des Hilfsventils entsprechen, eine Verbindung zwischen Atemraum und Atmosphäre ausschließlich durch einen der engen Kanäle in den · Verschlußstücken aufrechterhalten ist, wird unmittelbar nach Aufhebung des Ventilabschlus-

ses der von Ventilsitz und Schaft gebildete Kanal großen Querschnitts freigegeben, und zwar so lange, bis durch die Leerung oder Füllung des Atemraumes die Membran ihre Endlage erreicht, da eine solche einem Ventilschluß gleichkommt. Es ergibt sich sonSch'. eine schnell erfolgende Füllung und Leerung des Atmungsraumes und damit eine rasche Bewegung der Membran von einer ihrer Endlagen aus in die andere. Gleichzeitig ist auch die Forderung einer langsamen Ausströmung der bei Undichtheit oder Bruch der Membran im Atmungsraum sich sammelnden Leckgasmengen erfüllt.

i"5 Die engen Kanäle in den Verschlußstücken des Hilfsventils übernehmen in ihrer Eigenschaft als Atemöffnungen lediglich noch die Aufgabe, die Membranbewegungen von jeder ihrer Endlage aus einzuleiten, im voll mit Luft gefüllten Atemraum verursachte die Bewegung der Membran zunächst eine die Öffnung des Gaszufuhrventils verzögernde Verdichtung der Luft, würde der Atmungsraum gegen die Atmosphäre dicht abgeschlossen sein. Diese Verdichtung wird dadurch verhindert, daß die anfänglich überschüssige Luft durch den engen Kanal des im Ventilsitz befindlichen Verschlußstückes ins Freie abzuströmen vermag. In ähnlicher Weise wird die Anfängsbewegung der Membran im luftarmen Atmungsraum dadurch beschleunigt, daß durch den engen Kanal des anderen Verschlußstückes Luft eingesogen wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in zwei Abbildungen dargestellt. Es zeigen

Abb. ι eine Gasmangelsicherung im Aufriß und Schnitt,

Abb. 2 einen Ventilteil im Aufriß und einen Schnitt nach x-x.

Das Gas strömt in Pfeilrichtung vom Eingangsstutzen ι durch das Hauptventil 2 zum Ausgangsstutzen 15. Mit dem Ventilteller 3 ist die Stange 4 verbunden, die mit der daran befestigten Versteifungsplatte 5 der Membran 6 endigt. In der Mitte des Gehäusedeckels 7 ist ein Ventildoppelsitz 8 eingebracht, in dem der Ventilschaft 9 mit seinen beiden Kegeln 10, 11 geführt ist. Die Länge des Schaftes 9 ist so bemessen, daß der untere Kegel 10 auf der Membranplatte 5 nicht ganz aufsitzt, wenn sowohl das Hauptventil 2, 3 als auch das Hilfsventil 8, 11 abgeschlossen sind, um einen dichten Ventilschluß der Teile 8, ι ι zu gewährleisten. Die andere Endlage der Membran ist durch das Aufsitzen des Ventilkegels 10 auf den Sitz 8 festgelegt. Während der Bewegung der Membran von der einen in die andere Endstellung stützt sich der Schaft 9 unmittelbar auf der Membran 5 ab und folgt sowohl deren aufgehenden als auch deren sinkenden- Bewegung infolge ihres Eigengewichtes. Eine völlige Trennung von Membran 5 und Schaft 9 ist deshalb erfolgt, um mutwilligen Eingriffen durch die Möglichkeit des Hochhebens der Membran nicht zum Er- -folg zu verhelfen.

■'^l Der Schaft 9 besitzt dreieckförmigen oder sonst den Öffnungsquerschnitt nicht ausfüllenden Querschnitt (Abb. 2) und wird im Ventil- 7" sitz 8 längs geführt. Jeder der Ventilkegel 10, 11 ist von einem engen Kanal 12, 13 durchzogen, der nicht mehr als die vorgeschriebene Gas- bzw. Luftmenge durchläßt.

In Abb. ι ist die Gasmangelsicherung im Ruhezustand gezeichnet. Das Ventil 2, 3 ist geschlossen, die Membran 5, 6 befindet sich in ihrer tiefsten Lage, und der Ventilkegel 11 schließt die Öffnung 8 nach außen ab.

Im regelrechten Betriebszustand der Gasmangelsicherung nimmt die Membran ihre oberste Lage ' ein, und der Ventilkegel ι ο schließt den Ventilsitz 8 nach innen ab. Verringert sich nun im Betriebszustande der Gasdruck unterhalb der Membran, so hat diese das Bestreben, abzufallen. Die Abwärtsbewegung wird auch zugelassen durch die Lufteinströmung durch den engen Kanal 12 des Ventilkegels 10 in den Atmungsraum, wird aber gleich darauf beschleunigt, weil sofort mit dem "Beginn der Absinkbewegung der volle Querschnitt des großen Kanals zur Geltung kommt.

Sobald die Gasströmung von Stutzen 1 nach 15 wieder beginnt, wird die Membran aufwärts gedruckt, beginnend mit der weichen Außenzone, die dadurch aus dem Atmungsraum 14 verdrängte Luft entweicht durch den engen Kanal 13 des Kegels 11 ins Freie. Ist in dieser Weise die weiche Zone der Mem- too bran gehoben und beginnt die Versteifungsplatte 5 ihren Hub, so wird damit der Ventilsatz 9, ι o, 11 angehoben, und der vom dreieckigen Querschnitt des Ventilschaftes in der Ventilöffnung 8 belassene Kanal wird in sei- 10s nem ganzen Querschnitt wirksam, mit der unmittelbaren Folge, daß weitere Luft aus dem Atmungsraum in einem kurzen Augenblick entweichen kann und der durch die Membran 5, 6 gesteuerte Ventilkegel 10 den no Abschluß des Ventilsitzes 8 nach innen herbeiführt.

Soweit Gasdruckregler schon mit selbsttätiger Veränderung des Querschnittes des Atemweges ausgebildet worden sind, so handelte es sich um Einwirkungen auf den Regelvorgang als solchen, während beim Erfindungsgegenstand Regelvorgänge nicht stattfinden. Auch war es bei jenen Reglern die Hubgeschwindigkeit der Arbeitsmembran, welche maßgebend für das Wirksamwerden des einen oder anderen Querschnitts war, wäh-

Claims (3)

rend beim Erfindungsgegenstand von der Hubgeschwindigkeit keine steuernde Wirkung für den Atemquerschnitt abgeleitet ist. 1JA ΐ Ii X T A NSPR Ü C H E :

1. Gasmangelsicherung mit einem von der Arbeitsmembran beeinflußten Hilfsventil zwischen Atmungsraum und Atmosphäre, gekennzeichnet dadurch, daß das Hilfsventil verschieden große Querschnitte freigibt, und zwar in den Endlagen der Membran den geringeren, während der Bewegung der Membran zwischen den Endlagen den größeren.

2. Gasmangelsicherung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsventileinrichtung aus zwei in der Mitte des Gehäusedeckels (7) angeordneten und gegeneinander abgekehrten Ventilsitzen (8) und einem darin geführten, zwei Verschlußstücke 11 ο, 11) tragenden Ventilschaft (9) besteht, dessen Querschnitt wesentlich kleiner ist als die Fläche der lichten Öffnung der Ventilsitze (8), so daß der zwischen beiden verbleibende Querschnitt der größere ist und jedes der Verschlußstücke von einem engen Kanal (12, 13) durchzogen ist, dessen Querschnitt den kleineren darstellt und der so verläuft, daß in der einer Membranendlage entsprechenden Verschlußstellung jedes Verschlußstückes der Atmungsraum (14) mit der Atmosphäre verbunden ist.

3. Gasmangelsicherung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verschlußstücke (10, 11) tragende Schaft (9) mit einem der Verschlußstücke (10) auf der Versteifungsplatte (5) der Membran (6) nur durch Eigengewicht aufsitzt und in seiner Länge so bemessen ist, daß er bei seiner unteren Grenzlage die Tieflage der Membran nicht ganz erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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