DE812139C

DE812139C - Umschaltventil fuer Druckbehaelter, z. B. Gasflaschen

Info

Publication number: DE812139C
Application number: DEM1436A
Authority: DE
Inventors: Johannes Petry
Original assignee: MAJERT RUDOLF GmbH
Current assignee: MAJERT RUDOLF GmbH
Priority date: 1950-01-13
Filing date: 1950-01-13
Publication date: 1951-08-27

Description

Umschaltventil für Druckbehälter, z. B. Gasflaschen Die Erfindung löst die Aufgabe, das Arbeiten einer Anlage, in der ein gespeichertes Druckmittel aus einer Anzahl Druckbehälter, z. B. Gas aus Gasflaschen, entnommen wird, ohne Betriebsunterbrechung dadurch zu sichern, daß rechtzeitig ein bis auf einen Rest entleerter Behälter abgeschaltet und ein neuer noch unverbrauchter Behälter eingeschaltet wird. Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß ein automatisches Umschaltventil mit einem druckbeeinflußten Steuerorgan, Kolben oder Membran, das beiderseits ein Ventilverschlußstück trägt, mit dem je nach der Stellung des Steuerorgans ein Einströmventil auf einer der beiden Seiten abgeschlossen wird und dabei der vom offenen Ventil der anderen Seite einströmende Druck das Steuerorgan belastet, während auf der Seite des geschlossenen Ventils der Druck des Druck-Behälters nur auf den Querschnitt des Einströmventils wirkt. Jeder der beiden Gehäuseräume, nach denen die Einströmventile öffnen, ist über ein Rückschlagventil mit der Entnahmeleitung verbunden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. i zeigt in vereinfachter Darstellung eine Flaschenbatterie mit einem automatischen Umschaltventil und Fig. 2 in größerem Maßstabe das Umschaltventil in einem senkrechten Längsschnitt.
An das Gehäuse i des Umschaltventils ist rechts die mit der einen Flaschenbatterie verbundene Leitung 2 und links die mit der anderen Flaschenbatterie verbundene Leitung 3 angeschlossen. In jeder Leitung befindet sich vor dem Anschluß ein Absperrventil 4 bzw. 5. Im Betrieb sind beide Absperrventile geöffnet. Die Entnahme des Gases aus einer der Batterien ist, wie weiter unten erläutert wird, abhängig von der Stellung eines im Gehäuse i verschiebbaren Steuerkolbens 6, der die beiden Ventilverschlußstücke 7 und 8 trägt. Auf der Seite, auf der das Ventil geöffnet ist; strömt das Gas in den betreffenden Gehäuseraum 9 oder io ein und weiter über ein Rückschlagventil i i oder 12 zur Entnahmeleitung 13. Die Verschiebung des im Gehäuse i dicht geführten Steuerkolbens 6 ist rechts durch eine Schulter 14, links durch eine Schulter 15 begrenzt. Die Ausbildung und Anordnung der Ventile ist auf beiden Gehäuseseiten gleich, teilweise sind deshalb die gleichen Bezugsziffern verwendet. Die für eine Seite folgende Erläuterung gilt sinngemäß auch für die andere Seite.
Die von den Gasflaschen kommende Leitung 2 ist an einen in das Gehäuse i eingesetzten Stopfen 16 angeschlossen, der den Gehäuseraum 9 nach außen abschließt. Eine axiale Bohrung 17 des Stopfens 16 führt zu dem Ventilsitz 18 für den Ventilkolben 7. Ein Ringraum, in den die Bohrung einmündet, steht durch radiale Bohrungen 20 mit dem Gehäuseraum 9 in Verbindung. Der Ventilkolben 7 ragt in eine Bohrung 21 des Steuerkolbens 6 und steht unter der Wirkung einer an einer Zwischenwand 22 des Steuerkolbens abgestützten Schließfeder 23. An einem nach dem Gehäuseraum 9 offenen Gehäusestutzen 24, der das Rückschlagventil 11 aufnimmt, ist ein zur Entnahmeleitung 13 gehendes Verbindungsrohr 25 angeschlossen. Gegenüber dem Stutzen 24 befindet sich ein Stutzen 26, der ein Entlüftungsventil 27 aufnimmt. Die Schließfeder 28 dieses Ventils 27 stützt sich gegen eine mit einer kleinen Öffnung 30 versehene Abschlußkappe 29 des Stutzens 26. Durch die Schließfeder 28 wird der Ventilstößel 31 gegen eine kegelförmige Anlauffläche 32 eines Ansatzes des Steuerkolbens 6 gehalten. Auf der Seite, auf der der Steuerkolben das Einlaßventil geöffnet hat, in der Zeichnung das rechte Ventil 7, ist das Entlüftungsventil 27 durch die Anlauffläche 32 des nach links verschobenen Steuerkolbens 6 geöffnet. Zwei an die Gehäuseräume 9, 1o angeschlossene Manometer 33, 34 zeigen den Druck des einströmenden Gases an und lassen erkennen, welche Flaschenbatterie in Arbeit steht.
Außer Gebrauch sind auf beiden Seiten der Batterie die Absperrventile 4, 5 geschlossen. Die Verschlußstücke 7 und 8 des Steuerkolbens 6 werden lediglich durch die Wirkung ihrer Schließfedern 23 gegen die Ventilsitze gehalten. Um Gas aus der Flaschenbatterie zu entnehmen, wird beispielsweise das Ab- sperrventil 4 der rechten Seite geöffnet. Das Gas drückt das Ventil 7, 18 etwas auf und gelangt durch die Bohrungen 20 in den Gehäuseraum 9 und weiter über das sich öffnende Rückschlagventil i i zur Entnahmeleitung 13. Ein Überströmen über das Verbindungsrohr 25 zur linken Seite des Umschaltventils ist durch das geschlossene Rückschlagventil der linken Seite verhindert. Der Steuerkolben 6 ist durch den Gasdruck beaufschlagt und wird nach links bis an den Anschlag 15 verschoben. Auf das Ventil 8 der linken Seite wird der Schließdruck auch weiterhin über die Feder 23 ausgeübt. Jetkt kann auch das Absperrventil s der linken Batterieseite geöffnet werden. Der Gasdruck der linken Seite wirkt lediglich-auf den Querschnitt des Einströmventils B. Die links am Steuerkolben 6 wirksame Kraft ist also wesentlich kleiner als die auf der rechten Seite des Steuerkolbens ausgeübte Kraft. Infolgedessen bleibt der Steuerkolben so lange in seiner Lage, bis der Druck rechts so weit gefallen ist, daß die am kleinen Querschnitt links wirkende Druckkraft die am großen Querschnitt rechts durch den niedrigen Gasdruck ausgeübte Druckkraft übersteigt und der Steuerkolben selbsttätig umgeschaltet wird. Der Steuerkolben 6 wird dann nach rechts bis an den Anschlag 14 verschoben und das mittels der Schließfeder 23 zur Anlage am Ventilsitz 18 gebrachte Einströmventil7 geschlossen. Das Verhältnis der Größe des Querschnittes des Einströmventils zum beaufschlagten Querschnitt des Steuerkolbens bestimmt die bis zur Umschaltung zulässige Druckabsenkung.
Die an den Gehäuseräumen 9 und io angeordneten Entlüftungsventile 27 bieten die Gewähr, daß in diesen Räumen durch Gas, das gegebenenfalls am Einströmventil und am Rückschlagventil durchsickert, sich kein Druckpolster ausbilden kann, das eine vorzeitige Umschaltung veranlassen könnte. Auf der Seite des geschlossenen Einströmventils (linke Seite der Zeichnung) wird das Entlüftungsventil durch die Anlauffläche 32 des nach dieser Seite verschobenen Steuerkolbens geöffnet und offen gehalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Umschaltventil zur Entnahme aus Druckbehältern, z. B. Gasflaschen, dadurch gekennzeichnet, daß ein druckbeeinflußtes Steuerorgan, Kolben (6) oder Membran, beiderseits ein Ventilverschlußstück (7, 8) trägt, mit dem je nach der Stellung des Steuerorgans ein Einströmventil auf einer der beiden Seiten abgeschlossen wird, und dabei der vom offenen Ventil der anderen Seite einströmende Druck das Steuerorgan belastet, während auf der Seite des geschlossenen Ventils der Druck des Druckbehälters nur auf den Querschnitt des Einströmventils wirkt und jeder der beiden Gehäuseräume (9 bzw. io), nach denen die Einströmventile öffnen, über ein Rückschlagventil (i1, 12) mit der Entnahmeleitung (13) verbunden ist.
2. Umschaltventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Ventilverschlußstücke (7 bzw. 8) in dem im Ventilgehäuse dicht geführten Steuerkolben (6) axial verschieblich angeordnet und durch eine Schließfeder (23) abgestützt ist, die das Verschlußstück zur Anlage am Ventilsitz bringt, bevor der Steuerkolben seine durch einen Anschlag (14 bzw. 15) bestimmte Endlage erreicht.
3. Umschaltventil nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der beiden Gehäuseräume (9 bzw. io), nach denen die Einströmventile öffnen, ein Entlüftungsventil (27) vorgesehen ist, das auf der Seite des offenen Einströmventils geschlossen bleibt und auf der Seite des geschlossenen Einströmventils durch den nach dieser Seite verschobenen Steuerkolben offen gehalten wird.
4. Umschaltventil nach Ansprüchen i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (6) beiderseits mit kegelförmigen Anlaufflächen (32) versehen ist, an denen ein Stößel (3i) des Entlüftungsventils (27) unter der Wirkung der Schließfeder (28) des Ventils anliegt.