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Als Druckmangelsicherung wirkende Gasabsperrvorrichtung Die Erfindung
bezieht sich auf eine als Druckmangelsicherung wirkende Absperrvorrichtung mit einem
Steuerglied (Membran, Kolb:en), das durch den Druck in einer an das Steuäglied sich
anschließenden Druckkammer geöffnet wird, wobei die Druckkammer mit den Räumen vor
und hinter dem Ventil in Verbindung steht. Die bekannten derartigen Gasmangelsicherungen
wirk-en in der Weise, daß das Gasventil durch sein Gewicht und durch die Belastung
des Steuergliedes geschlossen wird, sobald der Druck in der Zuleitung
- der Vordruck - bzw. in der Verbrauchsieitung - der Hinterdruck
- und damit in der Druckkaminer unter einen bestimmten Wert sinkt. über die
Druckkammer fließt, solange in der Zuleitun überhaupt ein .g
Druck vorhanden
ist, bei geschlossenem Ventil dauernd ein Gasstrom, der an den Verbrauchsstellen
austreten kann. Erst wenn alle Verbrauchsstellen geschlossen sind und genügend Gasdruck
vorhanden ist, füllt sich die Verbrauchsleitung über die das Ventil umgehende Nebengasleitung
auf, bis der Druck ausreicht, das Ventil zu öffnen. Bei Gasdruckreglem ist es auch
schon bekannt, die am Steuerglied befestigte - Ventilspindel undicht duxch
die Wandung der Druckkammer hindurchzuführen, um auf diese Weise eine Verbindung
zwischen der Druckkammer und dem Hauptgasweg herzustellen.
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Gegenstand eines älteren Patents ist fernerhin eine Druckmangelsicherung,
bei der ein mit dem Steuerglied in Verbindung stehendes Drosselglied die den Vordruckraum
mit der Druckkammer des Steuergliedes verbindende Gaseinlaßöffnung in der Schließstellung
des Absperrventils drosselt und bei der dem öff-
nen des Absperrventils vorangehenden
öffnungsbewegung des Steuergliedes selbsttätig vergrößert. Es goll dadurch erreicht
werden, daß dem bei geschlossenem Absperrventil in die Druckkammer strömenden Gas,
das zum Auffüllen der durch die Gasmangelsicherung von der Gaszuleitung abgesperrten
Verbrauchsleitung dient, anfänglich nur einenger Durchflußquerschnitt zur Verfügung
steht, während bei beginnendem Druckanstieg in der vorh » er drucklosen Verbrauchsleitung
ein größerer Durchflußquerschnitt geöffnet wird, damit sich das Auffüllen der Verbrauchsgasleitung
und damit das öffnen des Absperrventils rascher vollzieht.
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Demgegenüber besteht der Gegenstand der Erfindung darin, daß die Ventilspindel
des Absperrventils, die durch eine den Vordruckraum von der Druckkammer trennende
Wand hindurchgeführt ist, ein den Querschnitt der den Vordruckraum mit der Druckkammer
verbindenden Gaseinlaßöffnung veränderndes Drosselglied bildet, indem sie auf dem
bei geöffnetem Ventil innerhalb der Gaseinlaßöffnung liegenden Teil ihrer Länge
mit verjüngtem Durchmesser ausgeführt ist. -Der, Gegenstand der Erfindung bewirkt
also im Gegensatz zu dem Gegenstand des schon genannten
älteren
Patents keine Verkür7ung der öffnungszeit der Druckmangelsicherung; denn die Erweiterung
der Einlaßöffnung zur Druck7 kamme,r erfolgt nicht vor, sondern erst nag## dem öffnen
des Absperrventils. Der Gegestand der Erfindung hat aber den Vorne daß erstens ein
besonderes Drosselglied nicht erforderlich ist und daß zweitens das Drosselglied
durch die Einlaßöffnung hindurclibewegt wird, so daß ein Verstopfen der Einlaßöffnung
verhindert wird. Außerdem läßt sich durch den Gegenstand der Erfindung noch der
Vorteil erreichen, daß die Größe des geringsten Gasvordruckes, bei dem das Ventil
schließen soll, unabhängig von der durch das Ventil strömenden Gasmenge gemacht
wird, indem in den Ausgang der Druckkammer eine Drossel gesetzt wird, der-en Durchlaßöffnung
kleiner ist als diejenige der Eingangsdrossel bei geöffnetem Ventil. In der Druckkammer
stellt sich dann bei geöffnetem Ventil ungefähr der Vordruck ein. Durch entsprechende
Bemessung der Auslaßdrossel und der Einlaßdrossel bei geschlossenein Ventil läßt
sich ferner erreichen, daß in der Kammer bei geschlossenem Ventil stets ein Druck
aufrechterhalten wird, der den Einfluß des Vordruckes auf den Ventilkörper auf.
hebt. Dies hat den Vort#E, daß aucl-i bei Entstehen eines Unterdruckes in der Vordruckleitung
der VeDtilkörper nicht von seineni Sitz abgehoben werden kann.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert, und zwar zeigt Abb. i einen Schnitt durch eine Gasdruckmangelsicherung
bei geschlossenem Ventil und Abb. 2 den gleichen Schnitt bei geöffzietem Ventil.
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In eine Gaszuleitung io und eine zu Verbrauclisstellen führende Leitung
i.i ist ein Gehäuse 12 eingeschaltet, in dem ein Ventil 13
angeordnet ist,
das durch eine Membran 14 betätigt -wird. Oberhalb der Membran 14 befindet sich
ein Atemraum 15 mit Aternöffnung 16. In dem Gehäuse 12 ist eine Wand
17 vorgesehen, die einen Vordruckraum 18 von einem Raum ig trennt, der nach
oben durch die Membran 14 abgeschlossen ist. In der Trennwand 17 ist eine
öffnung 2 1 angeordnet, durch die hindurch eine Ventilspindel 20 mit geringem Spiel
geführt ist und die einer begrenzten Gasmenge den Eintritt in die Kammer ig gestattet.
Die Kammer ig ist außerdem mit der Verbrauchsleitung i i durch eine Leitung 22 verbunden,
in die eine Drossel 23 eingesetzt ist.
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Herrscht in den Leitungen i o und i i ein bestimmter Druck, dann ist
auch in derKammer ig ein entsprechender Druck vorhanden, der die Membran 14 anhebt,
und dadurch das Ventil 13 offenhält. Hört der Gaszufluß durch die Leitung
io auf oder sinkt der Gas-.#druck unter einen bestimmten Wert, so reicht #,de.r
Druck in der Kammer ig nicht aus, um ddas Ventit 13 offenzuhalten. Das Ventil 13
infolgedessen durch das Gewicht der Mernbranbelastung und des Ventilkörpers auf
seinen Sitz gedrückt. In der Schließstellung des Ventils 13 kann nur eine geringe
Gasmenge durch die kleine öffnung 21 in die Druckkammer ig und weiter in die Leitung
2 2 und die Verbrauchsleitung i i bis zu den Verbrauchsstellen treten. Solange die
Hähne und Ventile 24 an den Verbrauchsstellen offen sind, kann dort unverbranntes
Gas ausströmen. Werden die Hähne und Ventile geschlossen, dann füllt sich die Verbrauchsleitung
i i bei Wiederkehren des Gasdruckes allmählich mit Gas an, so daß ein Druck entsteht,
der sich auch in die mit der Verbrauchsleitung verbundene Kammer ig fortpflanzt
und schließlich das Ventil 13 in die, Offenstellung bringt. In dieser Stellung
des Ventils 13 ragt ein kegelförmig ausgebildeter Teil der Ventilspindel20
in die Einlaßöffnung21, so daß jetzt ein größerer Ringspalt als Durchlaßöffnung
für das in die Kammer ig eintretende Gas gebildet wird. Diese größere DurchUßö'ffnung'verstdpft
sich weftiger lieicht als die enge Drosselöffnung, die in der Schließstellung des
Ventils vorhanden sein muß. Es besteht auch keine Gefahr, daß die Ventilspindel
mit dem kegelig-en Teil in der Einlaßöffnung 2 1 hängenbleibt; denn zwischen der
Ventilspindel 20 und deren Durchführungsöffnung ist jetzt ein verhältnismäßig großes
Spiel vorhanden. Ein Offenbleiben des Ventils trotz eintretenden Gasmangels ist
daher nicht zu befürchten.
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Setzt man in die NebengaSleitUng 22 eine Drossel 23 ein, die
kleiner als die Einlaßöffnung 2 1 bei geöffnetem Ventil ist, dann erreicht man,
daß in der Druckkammer ig ein Druck entsteht, -der nahezu gleicl-i dem Vordruck
ist. Ist die Belastung des Ventils z. B, so eingerichtet, daß das Ventil bei einem
Druck von 20 MM WS in der Kammer ig schließt, dann kann der Vordruck nahezu bis
auf diesen Betrag herabsinken, ehe dasVentil 13 geschlossen wird. Wäre die Drossel
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nicht vorhanden, so würde in der Kanimer ig der Druck in der Verbrauchsleitung
i i herrscheu. Das Ventil würde in diesem Falle bei einem Druck *von 20 MM WS in
der Verbrauchsleitung i i, d. h. bereits bei einem Vordruck schließen, der
um den durch das Ventil hervorgerufenen Druckverhist größer ist als 2o mm WS. Der
Druckverlust ändert sich aber mit der durchströmenden Menge; der Minde.stvoirdruck,
bei dem das Ventil schließt, wäre also abhängig vön dem durch das Ventil
hervorgerufenen
Druckverlust bzw. von der durch das Ventil strömenden Gasmenge. Bei der erfindungsgemäßen
Anordnung ist dagegen der geringste Gasvordruck in der Leitung io, bei welchem das
Ventil 13 schließt, unabhängig von der durch das Ventil strömenden Gasmenge; das
Ventil schließt vielmehr immer dann, wenn der Vordruck bis auf eine vorblestimmte
Größe gesunken ist. Die Größe der Drossel 23 wird vorteilhaft so bemessen,
daß die Drosselöffnung gleich dem geometrischen Mittel zwischen der Drosselöffnung
21 bei geöffnetem und bei geschlossenem Ventil 13 ist.
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Durch geeignete Bemessung der EinlaßdrOSSel2I und der Auslaßdrossel23
läßt: sich erreichen, daß bei geschlossenem Ventil 13
in der Kammer ig stets
ein Druck aufrechterhalten wird, der auf die Membran 14 eine Kraft ausübt, die die
Kraft, welche der Vordruck auf den Ventilkörper ausübt, aufhebt. Sind a und
b die Querschnitte der EinlaßdrOSS,e12i bzw. der Auslaßdrossel23, dann .erreicht
man diese Wirkung, wenn das Verhältnis der Drosselquerschnitte ist
wobei F die Fläche der Membran 14 und die Fläche des Ventiltellers 13 ist.
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Um bei geschlossenem Ventil 13 ein schnelleres Auffüllen der Verbrauchsleitung
i i und daher ein schnelleres öffnen des Ventils zu ,erreich-en, ist noch ein
- Nebenweg 2 5 vorgesehen, der den Vordruckraum 18 mit der
Verbrauchsleitung i i unmittelbar verbindet. In dem Nebenweg 2 5 ist eine
- Einstellschraube 26 angeordnet, durch die die Menge desüber den
Nebenweg 25 in die Verbrauchsleitung tretenden Gases eingestellt werden kann.