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Druckregler ohne Hilfskraft Bei Druckreglern für strömende Mittel
(Gas, Dampf oder Flüssigkeiten) mit einem als einfaches Ventil ausgebildeten Drosselorgan,
das von einem einerseits vom geregelten Druck beaufschlagten Arbeitsorgan (Membran,
Glocke, Kolben o. dgl.) verstellt wird, tritt der Nachteil auf, daß Änderungen des
auf die eine Seite des Ventiltellers einwirkenden Vordruckes Änderungen der Belastung
des mit dem Ventilteller verbundenen Arbeitsorganes herbeiführen, so daß der Regler
keinen gleichbleibenden, sondern einen mit dem Vordruck sich ändernden Hinterdruck
liefert. Es ist bekannt, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß das Drosselorgan
als Doppelventil ausgebildet ist, bei dem die vom Vordruck auf die beiden Ventilteller
ausgeübten Kräfte sich aufheben. Ein solches Doppelventil schließt jedoch nur unvollkommen
ab, so daß die Gefahr besteht, daß bei-Unterbrechung der Entnahme aus der an den
Regler angeschlossenen Leitung der volle Vordruck sich in diese Leitung fortpflanzt
und Sehaden anrichtet. Es ist daher vorgeschlagen worden, zwischen die-beiden Ventilteller
eines Doppelsitzventils ein Federrohr einzuschalten, das die Ventilteller nachgiebig
miteinander verbindet.- Da dieses Federrohr dem vollen Unterschied zwischen dem
Vor-und Hinterdruck ausgesetzt ist und daher bleibende Verformungen desselben zu
befürchten sind, wenn dieser Unterschied :sehr hoch ist, eignen sich derartige Regler
nicht für große Druckgefälle. -_ Das gleiche gilt für Regler ,mit einfachen Ventilen,
bei denen die Entlastung durch eine mit der Ventilstange verbundene Membran oder
einen Federungskörper bewirkt wird, wobei die wirksame Fläche der Membran bzw. des
Federungskörpers gleich dem Ventilquerschnitt ist und in gleicher Weise wie der
Ventilteller einerseits vom Vordruck und anderseits vom Hinterdruck beaufschlagt
wird.
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Es ist ferner bekannt, die Vordruckabhängigkeit von Gasdruckreglern
dadurch zu beseitigen, daß zwei von einem gemeinsamen
Arbeitsorgan
gesteuerte Ventile im Strom des zu regelnden Mittels parallel angeordnet werden,
von denen das eine in der Schließrichtung, das andere in der Öffnungsrichtung vom
Vordruck beaufschlagt wird und die über ein Kniehebelpaar von der Membranstange
gesteuert werden. Bei dieser Anordnung soll ein zuverlässiger Abschluß der ,beiden
Ventile dadurch erzielt werden, daß die Führung der Membranstange mit seitlichem
Spiel versehen -wird. Die Einrichtung ist jedoch wenig zuverlässig; da zu befürchten
ist, daß der Spielraum der Mernbranstangenführung durch die unvermeidlichen Ablagerungen
aus dem durch den Regler strömenden Gas zugesetzt und so ein dichter Abschluß beider
Ventile verhindert wird.
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Gemäß -der Erfindung wird bei einem Druckregler ohne Hilfskraft für
strömende Mittel (Gas, Dampf oder Flüssigkeit) reit zwei von einem gemeinsamen Arbeitsorgan
(Membran, Glocke, Kolben o. dgl.) gesteuerten, im Strom des zu regelnden Mittels
parallel angeordneten Regelventilen, von denen das eine in der Schließrichtung,
das andere in der Öffnungsrichtung vorn Vordruck beaufschlagt wird, ein dichter
Abschluß beider Ventile dadurch ermöglicht, daB das eine der beiden Ventile mit
dem Arbeitsorgan durch eine nichtstarre Kupplung verbunden ist. Diese gibt bei Aufsetzen
des einen Ventiltellers auf seinen Sitz nach, so daß auch das andere Ventil von
dem Arbeitsorgan auf seinen Sitz gedrückt werden kann und so ein dichter Abschluß
erzielt wird.
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Es ist bei Druckreglern mit einem membrangesteuerten Ventil an sich
bekannt, beispielsweise mittels einer Feder, die einen am Ventilteller angebrachten
Stift gegen die Membran drückt, das Ventil mit der Membran nachgiebig zu verbinden,
um so zu vermeiden, daß durch Schiefstellen der Membran ein Klemmen des Ventils
in seiner Führung hervorgerufen werden kann oder, bei sehr hohem Anstieg des auf
die Membran wirkenden Druckes, der Ventilteller mit einer zu großen Kraft ,auf seinen
Sitz gepreßt wird.
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Die nichtstarre Kupplung kann erfindungsgemäß gebildet werden durch
eine in dem Gestänge des einen Ventils angeordnete Zugfeder oder durch eine Druckfeder,
die zwischen einem Bund der Ventilstange und einer mit der Membranstange verbundenen,
die Feder umgreifenden Hülse angeordnet ist: Bei einem Druckregler, bei dem die
beiden Ventile von dem Arbeitsorgan über einen zweiarmigen Hebel gesteuert werden,
kann die Nachgiebigkeit der Kupplung des Arbeitsorganes mit dem einen Ventil dadurch
erzielt werden, daß die Verbindung der Ventilstange des in der Durchflußrichtung
schließenden Ventils mit dem zweiarmigen Hebel Spiel aufweist und auf das entgegen
der Durchflußrichtung schließende Ventil mittels einer Feder oder eines Gewichtes
eine Kraft in der Schließrichtung ausgeübt wird, die größer ist als das Produkt
aus der Fläche des Ventils und dem größten Vordruck. Bei Unterbrechung der Entnahme
legt sich dann das in der Durchflußrichtung schließende Ventil -unter der Wirkung
des Vordruckes auf seinen Sitz; infolge der Anordnung des Spiels im Gelenk seiner
Stange mit dein zweiarmigen Kupplungshebel -wird letzterer hierdurch nicht festgehalten,
so daß auch das andere Ventil unter der Wirkung der auf es ausgeübten Kraft gegen
den Vordruck abzuschließen wermag.
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In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele der Erfindung nvei
membrangesteuerte Gasdruckregler dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Regler
mit einer durch eine Druckfeder gebildeten nachgiebigen Kupplung zwischen dem einen
Ventilteller und der Membran in einer Betriebsstellung, Abb. 2 in der Abschlußstellung,
Abb.3 einen Regler, bei dem die nachgiebige Kupplung durch das Spiel im Gelenk der
Ventflstange des einen Ventiltellers mit dem vom Arbeitsorgan gesteuerten zweiarmigen
Hebel gebildet wird, in einer Betriebsstellung, Abb.:f in der Abschiußstellung.
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Abb. 5 und 6 zeigen in vergrößertem Maßstab die Verbindung der Ventilstange
des einen Ventils mit dem zweiarmigen Kupplungshebel sowie die Membranstange in
den beiden Stellungen gemäß den Abb. 3 und 4: Der Regler besteht aus dein aus den
Teilen i und 2 gebildeten Gehäuse mit dem Eintrittsstutzen 3 und dem Austrittsstutzend..
In- der Zwischenplatte 5 sind zwei Durchtrittsöffnungen 6 und 7 angeordnet, die
durch je einen der Ventilteller 8 und 9 abgeschlossen werden. In einem auf der Platte
5 befestigten Lagerbock io ist ein zweiarmiger Hebel i i gelagert, an dessen rechten
Arm die Stange 12 des Ventiltellers 9 angelenkt ist. Der linke Arm Lies Hebels i
i ist gelenkig mit der Stange 13 der mit Tellern 14 versehenen Membran 15 verbunden,
die zwischen den Flanschen des Gehäuseteiles 2 und des Deckels 16 eingespannt ist.
Die Stange 13 trägt unten eine Hülse 17, die die am oberen Ende mit einem Bund 18
versehene Stange i9 des Ventiltellers 8 umfaßt. Zwischen dem Bund und der Hülse
17 ist eine Druckfeder 2o angeordnet. Die Mernbranstange 13 ist durch den mit einer
Atmungsöffnung 21 versehenen Deckel 16 nach außen durchgeführt und trägt das Membranbelastungsgewicht
22.
Wird aus der an den Austrittsstutzen q: angeschlossenen Leitung
Gas entnommen, so nimmt der Regler die in Abb. i gezeigte Stellung ein, in der die
beiden Ventile 6, 8 und 9 offen sind. Hierbei _wirkt die aus der Hülse 17, dem Bund
18, der Ventilstange i9 und der Druckfeder 20 gebildete Kupplung wie eine starre
Verbindung, so daß die beiden Ventilteller 8 und 9 gleichmäßig von der Membran 15
gegenläufig gesteuert werden, wobei die Wirkungen des unter Umständen schwankenden.
Vordruckes auf die beiden Ventilteller 8 und 9 sich aufheben. Sinkt die Durchgangsmenge
stark ab oder hört der Gasverbrauch ganz auf, so setzt zunächst der Teller 8 auf
seinen Sitz auf. Bei weiterem Anstieg der Membran 15 gibt die Druckfeder 2o nach,
so daß, wie in Abb.2 dargestellt, auch der andere Teller 9 zur Auflage auf seinen
Sitz gebracht und so der Gasdurchgang vollständig abgesperrt wird.
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Bei dem in den Abb. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel greift
der rechte Arm des Hebels i i in einen Schlitz 25 der bei 26 geführten Stange 12
des Ventils 9 ein, während an dem linken Hebelarm in gleich großem Abstand vom Drehpunkt
die Stange i9 des Ventiltellers 8 angelenkt ist. Diese Anlenkung erfolgt mittels
eines auf dem Hebel i i befestigten Stiftes 27, der von einem Langloch 28 in denn
geschlitzten oberen Ende der Ventilstange i9 umfaßt wird. Auf das Ende des linken
Hebelarmes des Hebels i i wirkt von unten eine sich auf der Zwischen- . platte 5
abstützende Druckfeder 29 und von oben die bei 3o geführte Membranstange 13. Diese
legt sich im Betrieb auf den Hebel i i auf, der infolgedessen die Kraft der Feder
29 überwindet und das Ventil 8 entgegen dem Vordruck so weit öffnet und dem Ventil
9 unter der Wirkung des Vordruckes so weit zu öffnen gestattet, daß sich die von
dem über der Zwischenplatte 5 herrschenden Druck auf die Membran 15 ausgeübte Kraft
und die auf die Membranstange 13 ausgeübte Kraft der Feder 29 einerseits mit dem
Belastüngsgewicht 22, anderseits im Gleichgewicht befindet.
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Die vom Vordruck auf den Ventilteller 8 ausgeübte Kraft und die vom
Vordruck auf den Ventilteller 9 ausgeübte Kraft sind gleich groß; da sie auf gleichlange
Arme des zweiarmigen Hebels ii wirken, heben sie sich auf, so da,ß Änderungen des
'Vordruckes den Hinterdruck des Reglers nicht beeinflussen.
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Wird die Gasentnahme aus-der angeschlossenen Leitung unterbrochen,
so steigt der Druck im Raum über der Zwischenplatte 5 an, und zwar so weit, daß
er allein in der Lage ist, die Membran 15 so weit anzuheben, daß sich die Membranstange
13 von dem Hebel i i abhebt. Die Feder 29, deren Spannung größer ist als das Produkt
aus der Fläche des Ventils 9 und dem größten austretenden Vordruck, drückt über
den Hebel i i das Ventil 9 gegen die Wirkung des Vordruckes auf seinen Sitz, während
das Venti18 vom Vordruck geschlossen wird. Durch die mit Spiel versehene gelenkige
Verbindung 27, 28 der Ventilstange iy mit dem Hebel ii wird hierbei eine Überbestimmung
der Stellung des Ventils 8 vermieden; so daß sich die beiden Ventilteller unter
allen Umständen fest gegen ihre Sitze legen.