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Membranloses Absperrventil Die Erfindung bezieht sich auf ein membranloses
Absperrventil für Gase oder Dämpfe mittlerer oder hoher Drücke, insbesondere für
gasbeheizte Geräte. Bei diesem Ventil wird der in Schließstellung vom Ruhedruck
auf seinen Sitz aufgepreßte Ventilkörper beim Gebrauch des Ventils vom Druck des
Ströinungsmittels auch in der Öffnungsstellung unter Überwindung seines Eigengewichtes
an einen eine Steuerkammer begrenzenden Ventilsitz angepreßt.
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Bei bekannten, nur für Flüssigkeiten verwendeten Sperrventilen dieser
Art ermöglichte ein mit dem Ventilkörper verbundener undichter Steuerungskolben
beim öffnen einer zusätzlichen Entlüftung eines Steuerraumes ein Anheben des Sperrventilkörpers,
während in der Betriebsstellung ein gleichfalls mit dem Steuerungskolben verbundener
Ventilkörper den entlüfteten Steuerraum gegenüber dem Druckmittelraum abschloß und
dabei gleichzeitig ein zwischen dem Steuerraum und der freien Luft vorgesehenes
weiteres Ventil in geöffnetem Zustand hielt. Das Schließen des Sperrventils erfolgte
durch sein Nachlassen des Vordruckes. Der Aufbau dieser Sperrventile gestattete
keine Verwendung für Gase oder Dämpfe. Auch konnte hierbei das membranlose Ventil
nicht durch einen vom Hauptdruckmittel abzweigenden Nieb@enstrom gesteuert werden.
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Daneben kannte man auch bereits für Gas und Dämpfe verwendete membranlose
Sperrventile, bei denen das Schließen des Ventils durch das von Hand oder durch
einen Schwimmer verfolgende Schließen einer Nebenstromleitung erfolgte, durch welche
ein Nebenstrom des Gases oder der Flüssigkeit aus der mit dem Vordruchraum verbundenen
Steuerkammer ins Freie treten konnte. Dabei veranlaßbe ein durch den Abschluß einer
Nebenleitung zwischen Steuerkammer und freier Außenluft verursachter Druckanstieg
im Steuerraum über dem Hauptventil das Herabfallen und Schließen des Hauptventils.
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Eine durch Fühlgeräte beeinflußte Nebenstromsteuerung kannte man bisher
nur bei Ventilen, bei denen der Ventilkörper durch eine Membran gesteuert wurde.
Diese Membran begrenzte den Steuerraum sowohl in der Öffnungs- als auch in der Schließstellung,
so daß bei geschlossenem Ventil der Eingangsdruck nicht schließend auf den Ventilkörper
einwirken konnte. Ein derartiges Ventil eignete sich daher nicht als Sicherheitssperrventil
für mittlere und hohe Drücke, da bei diesen Drücken die Gefahr eines selbsttätigen
öffnens beim wiederkehrenden Gasdruck durch Einwirkung desselben auf den Ventilkörper
in öffnendem Sinne bestand.
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Die Erfindung löst die Aufgabe der Verwirklichung eines membranlosen
Absperrventils unter Verwendung der bekannten Neb@enstromsteuerung. Überraschende
Vorteile ergeben sich dadurch, daß ein solches Sperrventil auch bei evtl. plötzlichen
Druckschwankungen nach dem Schließen sich nicht wieder öffnen kann und gleichzeitig
infolge der Steuerung durch einen Nebenstrom bei äußerst einfachem Aufbau neben
einer bequemen Einstellung
des Sperrpunktes auch noch eine Ventilabsperrung
unter dem Einfluß eines Fühlgerätes, einer Zünd- oder sonstigen Sicherung ermöglicht,
was bisher noch unbekannt waget Alle diese Vorteile werden gemäß der fr , findüng
dadurch erzielt, daß ,das membraiilose Absperrventil eine über dem Hauptventil'
befindliche, mit dem Vordruckraum durch eine Nebenleitung verbundene Steuerkammer
besitzt. Die Steuerkammer kann mit der freien Luft über ein von außen betätigtes
Ventil, das sich unter Federwirkung schließt und durch Anlegen des Hauptventils
öffnet, verbunden werden. Der durch einen Gehäuseaufsatz gebildete glockenförmig
nach unten zum Vordruckraum offene Steuerraum ist .durch das Anlegen der Rückseite
des von Hand anhebbaren tellerförmigen Hauptventilkörpers an eine Sitzfläche des
Gehäuseaufsatzes abschließbar und durch ein von einem Fühlgerät beeinflußtes; in
die Entlüftungsleitung des Steuerraumes eingeschaltetes Regelventil steuerbar: Die
Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
Die hier dargestellte Absperrvorrichtung besteht aus dem Ventilgehäuse i mit Einlaß
a und Auslaß 3 sowie dem Durchgangsventilsitz q. und dem Ventilkörper 5. Dieser
bildet einen Teller mit einer zentralen, nach oben geschlossenen Führung 6. Durch
die in diese: Führung eingreifende Zentrierspinde17 wird der Ventilteller 5 stets
in der Mitte des Sitzes a, gehalten. Die Zentrierspindel7 ist in der Zeichnung als
öffnungsvorrichtung ausgebildet, und zwar überragt die Spindel 7 unten zur Bildung
eines bei 8 abgefederten Stößels 9 das Ventilgehäuse. Mit dieser Einrichtung läßt
sich der Ventilkörper in die öffnungsstellung versetzen (gezeichnet). In dieser
Stellung legt sich der Ventilteller mit' seiner Oberseite an eine die Steuerkammer
i o unten begrenzende Sitzfläche i i an. Bei der einfachsten Ausführung ist die
Steuerkammer i o nur allein durch eine Düse ia mit der Atmosphäre verbunden. Diese
Düse muß vorhanden sein, damit bei geschlossenem Ventil keine großen Gasmengen durch
die unten voll geöffnete Steuerkammer und Düse 1z entweichen können. Um jeglichen
Gasaustritt bei gesenktem Ventilteller 59u vermeiden, ist in der Zeichnung ein kleines
öffnüngsventil 13 in den Gehäuseaufsatz 1q. eingebaut, auf das sich eine Feder 15
auflegt. In der vollständigen Offenstellung des Ventilkörpers 5 wird der Teil 13
in die Höhe gehoben und :der Durchgang in die Atmosphäre oder in eine Leitung 16
freigegeben.
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Der Ventilkörper 5 wird nur allein vorn Druck des Mediums in der gehobenen
Stellung gehalten; und zwar muß sich der Teller 5 an den Sitz i i anlegen. Es herrscht
während dieses Betriebszustandes in der Steuerkammer Atmosphärendruck, und von unten
@r@zht der volle Druck des Mediums auf dem .Ventilteller 5. Der Ventilteller 5 verharrt
so lange in der gehobenen Stellung, bis sich ein Gasdruck im Durchgangsventil einstellt,
'welcher nicht mehr den Ventilteller zu halten vermag, worauf dieser sich von seinem
Sitz i i abhebt und nach unten fällt. Der Eingangsdruck ruht dabei wieder in voller
Höhe auf dem Teller und preßt ihn auf den Sitz ,1.
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Das Eigengewicht des Ventilkörpers 5 allein bestimmt bei der einfachen
Anordnung den Mindestdruck (Sperrdruck), dessen Unterschreitung zu einem Ventilschluß
führt.
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Dieser Sperrdruck läßt sich bei gleichbleibendem Eigengewicht des
Ventilkörpers 5 durch einen zusätzlichen Gasdruck in der bei geöffnetem Ventil sich
ergebenden Steuerkammer io höher einstellen. In einfachster Weise ergibt ein durch
die Kammer io hindurchgeleiteter Nebenstrom diesen erhöhten Druck. -In den Eingang
17 dieses Nebenstromes zur Kammer i o muß zu dieseln Zweck eine vorzugsweise einstellbare
Düse 1s eingebaut sein. Nach dem Größenverhältnis der beiden Düsen i z und 18
richtet sich dann der sich im Raum i o einstellende Druck. Der Nebenstrom kann durch
den Ventilkörper oder durch den Aufsatz iq. geleitet werden.
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Nach der Zeichnung sind an die Leitung 16 der für Gasgeräte bestimmten
Absperrvorrichtung Regler, und zwar ein Wärmefühler W und eine Zündsicherung Z angeschlossen.
Die Zündsicherung Z bildet den Abschluß der Leitung 16. Beide Fühler können wechselweise
durch Schließung ihrer Ventile V eine Druckerhöhung in der Leitung 16 und
Steuerkammer i o hervorrufen und den Ventilkörper zum Abfallen bringen. Schließt
sich bei dieser Hintereinanderscbaltung der Wärmefühler bei Erreichung einer Höchsttemperatur,
gegen deren Überschreitung eine Sicherung erfolgen soll, so wird gleichzeitig der
Gaszustrom zur Zündsicherung abgesperrt. Sehr vorteilhaft erweist sich auch der
Anschluß eines Wärmefühlers oder sonstigen Fühlgerätes oder einer Zündsicherung
allein. Eine Zündsicherung j bildet zweckmäßig den Abschluß der Leitung 16.
Nach dem Schluß des Ventils ist eine selbsttätige öffnung durch Gasdruck allein
nicht mehr möglich, sondern der Ventilkörper 5 muß mit dem Stößel 9, 7 vollständig
bis j in seine oberste Stellung angehoben werden. Diese Absperrvorrichtung bezweckt
somit weniger eine ständige Regelung durch einen Betriebszustand, als eine Sicherheitsvorrichtung,
welche bei Erreichung irgendeines im voraus i festgelegten Grenzzustandes die gesamte
Gaszufuhr absperrt. Es kann natürlich ebenfalls
die Gaszufuhr bis
auf eine kleine, vornehmlich regelbare Umgehungsleitung unterbrochen werden.
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Ventile gemäß der Erfindung besitzen gegenüber den Membranventilen
den Vorteil größerer Billigkeit, da, sie infolge Wegfalls der Membran bedeutend
kleiner ausfallen. Nicht zu verkennen ist ebenfalls die Schnelligkeit, mit welcher
der Schluß erfolgt. hin Membranleder besitzt nämlich immer ein gewisses Beharrungsvermögen
bei einer plötzlichen Lagenänderung. Bei dem membranlosen Ventil dagegen genügt
der geringste Impuls, um den Ventilkörper von seinem öffliungssitz i i- abdrängen
zu können, was stets ein augenblickliches Abfallen des Ventilkörpers zur Folge hat.