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Druckminderventil Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckminderer,
bei dem ein Druckmeßorgan, und zwar insbesondere eine vom Druck im Niederdruckraum
beaufschlagte Membran, in bekannter Weise zur Steuerung von Ventilen dient und bei
dem im Leitungszuge zwischen Hochdruck- und Niederdruckraum zwei hintereinandergeschaltete
Ventile vorgesehen sind. Sie bedient sich hierbei für die Druckminderung, eines
Ventils, das mit dem als Regelorgan dienenden Druckmesser nicht zwangsläufig gekuppelt
ist. .
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Anordnungen., bei denen eine solche zwangsläufige Verbindung zwischen
Meßorgan und Regelventil nicht besteht, sind an sich bekannt und werden aus verschiedenen
Gründen angewendet. In vielen Fällen, wenn beispielsweise das Druckminderventil
in Verbindung mit einer Hochdruckgasflasche Verwendung findet, hat es sich als zweckmäßig
erwiesen, die Reglermembran, die Reglerfeder und andere wichtige Bestandteile der
Druckminderanordnung in einer lösbar mit der Flasche verbundenen Kappe o. dgl. anzuordnen,
während das eigentliche Ventil mit Sitz und Ventilfeder fest an der Flasche-angebracht
ist. Dies hat den Vorteil; daß die Kappe mit dem Regelmechanismus auswechselbar
ist und so
beim Transport der Flaschen an Raum und Gewicht gespart
«-erden kann. Weiterhin ist die Überholung, Einlage einer neuen Reglermembran o.
dgl. ohne Entleerung der Flasche durchführbar.
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Die Erfindung betrifft eine besondere Ausgestaltung solcher Druchminderventile,
die jedoch nicht auf die Verwendung für Gasflaschen beschränkt ist, sondern beispielsweise
auch an den Kupplungsstellen von Hochdruckzu Niederdruckgasleitungsnetzen Anwendung
finden kann.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus. daß durch die nicht zwangsläufige
Kupplunu zwischen Reglermembran und Ventilschaft die Arbeitsfähigkeit der 'Membran
-auch dann ererhalten bleibt, wenn das Ventil selbst hängenbleibt und somit die
kraftschlüssige Verbindung zwischen Ventilstößel und Membran verlorengeht.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer zusätzlichen Sicherung
gegen den Übertritt von hochgespanntem Gas auf die -Niederdruckseite in Verbindung
mit dem eigentlichen Regelventil und die vollwertige Ersetzung einer besonderen
Sicherheitsvorrichtung, wie sie beispielsweise in Gasleitungsnetzen Vorschrift ist.
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Erfindungsgemäß ist bei Anordnungen der gekennzeichneten Art das Druckmeßorgan,
die Reglermembran, mit zwei im Leitungszug hintereinanderliegenden Ventilen derart
verbunden, daß lediglich eines der Ventile, und zwar das mit dem ließorgan nicht
zwangsläufig verbundene, innerhalb des normalen Arbeitsbereichs in Wirksamkeit tritt,
während das andere erst bei Überschreiten des normalen Arbeitsbereichs seinen Durchtrittsquerschnitt
wirksam verringert.
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Zweckmäßig werden beide Ventile im Zuge der Hochdruckleitung vor dem
Meßorgan angeordnet, um das Meßorgan vor Überlastungen zu bewahren. Hierbei ist
es für die Arbeitsweise bedeutungslos, welches der Ventile dem Meßorgan näher liegt.
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Dabei ist es vorteilhaft, daß das zweite, nur beim Überschreiten des
normalen Arbeitsbereichs wirksam werdende Ventil mit dem Meßorgan zwangsläufig verbunden
ist.
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Die Bemessung des Ventiltellers für das nur in Ausnahmefällen betätigte
Ventil kann so auf die Stärke der Membranfeder abgestimmt sein, daß die Federkraft
nicht zur CSffnung des einmal geschlossenen Ventils ausreicht.
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Die Erfindung sei an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Hierbei ist als Grundlage das Regelventil einer Gasflasche angenommen,
wobei eine vereinfachte Darstellung im axialen Schnitt gewählt ist. Mit i ist das
Kopfende --iner Hochdruck-asflasche bezeichnet, in das ein Körper 2 mit einer Bohrung
3 eingeschweißt ist. Im Zuge der Bohrung 3 befindet sich der Ventilsitz,, gegen
den sich der Ventilteller 5 abstützt. -Mit 6 ist die Ventilfeder und mit f der Schaft
des Ventils bezeichnet. Diese Teile sind Bestandteile der Druckflasche.
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Hierauf ist lösbar der Reglerkopf 8 befestigt, welcher die Reglermembran
9 trägt, die in bekannter Weise mit einem Überdruckventil gegen Überlastung geschützt
sein kann. Die Membran wird von einer Feder io belastet und trägt einen Stößel i
i, welcher beim Arbeiten der Membran mit dem Schaft 7 des Regelventils in kraftschlüssige
Berührung kommt. Der Stößel i i kann mittels des Drehknopfes 16 gegen den Druck
der Feder io gehoben «-erden, um das Ventil i-2, 13 von Hand zu schließen. Zum Zweck
der deutlicheren Darstellung ist in der Zeichnung der Stößel i i in seiner oberen
Grenzlage dargestellt.
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In dieser Stellung sitzt der Teller 12 des zweiten Ventils auf dem
Ventilsitz 13 auf, so daß dieses zweite Ventil 12, 13 ebenfalls geschlossen
ist. Der hierdurch abgetrennte Raum ist durch die verstärkte Wandung 14 zur Aufnahme
des im Innern der Flasche herrschenden hohen Druckes geeignet. Der übrige Teil des
Reglerkopfes 8 besitzt jedoch dünnere Wandungen, da dort ein hoher Druck praktisch
nicht auftreten kann. Aus dem Raum zwischen der Membran 9 und dem Ventil 12,
13 führt links seitlich ein AbschluB-stutzen 15.
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Der Anschluß zwischen Flaschenkopf und Regleranordnung gehört nicht
zum Gegenstand der Erfindung und ist daher nicht näher erläutert. - .
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Die Wirkungsweise der dargestellten Einrichtung ist kurz folgende:
Im Normalbetrieb, das heißt, wenn der Stößel i i mittels des Drehknopfes; 16 in
die Betriebslage leerabgesenkt ist und wenn die Reglermembran nur Drücke auszuhalten
hat, die innerhalb ihres normalen Arbeitsbereichs liegen, ist das Ventil 12,
13 geöffnet und der Stößel i i mit dem Ventilschaft fi des Ventils 4. 5 in
kraftschlüssiger Verbindung, welche durch die gegeneinanderwirkenden Federn io und
6 aufrechterhalten wird.
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Sollte nun aus irgendeinem Grunde das Ventil .L, 3 seine Regelfähigkeit
verlieren, indem es hängenbleibt, die Feder 6 bricht oder sich ein Fremdkörper zwischen
die Ventilflächen setzt, so treten hinter dem Ventil q, 5 und damit zunächst auch
auf der -Niederdruckseite Druckverhältnisse auf, die zu einem äbernormalen Ausschlag
der 'Membran 9 "ühren. Ist dieser Ausschlag sehr groß, so egt sich der Ventilteller
12 auf den Ventilsitz
13 und schließt somit die Hochdruckgegen
die Niederdruckseite ab.
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Ist hierbei die vom Hochdruck belastete Fläche des Ventiltellers 12
so groß, daß die auf den Teller wirkende Kraft den Gegendruck der Feder ro übersteigt,
so bleibt das Ventil 12, 13 geschlossen; es tritt also kein Gas aus, so daß man
die Fehlerhaftigkeit des Ventils q., 5 sofort bemerkt. Eine solche Anzeige ist in
vielen Fällen erwünscht, um eine unverzügliche Außerbetriebnahme dieser fehlerhaften
Flaschen zu veranlassen. Wählt man dagegen den Querschnitt des Ventils 12, 13 entsprechend
geringer, so läßt sich erreichen, daß nach Ausfall des Ventils q., 5 nunmehr das
Ventil 12, 13 die Regelung übernimmt, jedoch mit dem Erfolge, daß auf der Niederdruckseite
ein höherer als der ursprünglich vorgesehene Druck entsteht und die Membran 9 ständig
außerhalb ihres normalen Belastungsbereiches arbeiten muß. Auch diese Lösung kann
in vielen Fällen vorteilhaft sein, da sie den Verbrauch des restlichen, in der Flasche
vorhandenen Gases ermöglicht und, eine laufende Druckkontrolle vorausgesetzt, ebenfalls
eine Fehleranzeige ergibt. Durch Rechtsdrehung des Knopfes 16 kann man, wie bemerkt,
das Ventil r2, 13 von Hand schließen, so daß die Niederdruckseite vollständig abgeschlossen
wird.. Auf diesem Wege läßt sich das Gerät jederzeit außer Betrieb. setzen.
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Die für das Ausführungsbeispiel gewählte zwangsläufige, formschlüssige
Verbindung zwischen dem Sicherheitsventil 12, 13 und der Reglermembran 9
ermöglicht die Ausnutzung der gesamten verfügbaren Verstellkraft für die Schließung
dieses Ventils. Es kann jedoch aus anderen Gründen zweckmäßig sein, auch dieses
Ventil nicht form-, sondern nur kraftschlüssig mit der Reglermembran zu verbinden,
insbesondere dann, wenn` beispielsweise ein drittes oder weitere Ventile von der
gleichen Membran betätigt werden sollen.