NL8002482A - Omschakelinrichting. - Google Patents

Description

«f'· > VO 1A8

Titel: Qmschakelinri chting.

De uitvinding heeft betrekking op een cmschakelinrichting voor het afwisselend ontnemen van een vloeibaar of gasvormig medium uit flessenbatterijen, vaten of dergelijke, waarbij de omschakeling van de ene op de andere mediumstroom door het medium zelf plaats-5 vindt, met een een zuiger opnemende kamer, waarbij de toevoerkanalen alsmede de zich tot een gemeenschappelijke leiding verenigende afvoerkanalen behoren, alsmede met de kamer verbonden drukontlastings-kleppen en tenminste een terugslagklep.

Een cmschakelinrichting van het bovenbedoelde type is bekend 10 uit het Duitse octrooischrift 812.139· Door middel van een dergelijke cmschakelinrichting kan uit een fles (flessenbatterij, vaten of dergelijke) gas ontnemen en naar een verbruiker gevoerd worden.

Kort voor het leegworden van deze flessen schakelt de omscha-kelinrichting op de in reserve bijgeschakelde, gevulde flessen (fles-15 senbatterij of dergelijke) om. Daardoor is het gewaarborgd, dat zonder bedrijfsonderbreking een continue gasstroem naar de verbruiker kan plaatsvinden.

Uitgaande van deze stand van de techniek is het doel van de onderhavige uitvinding, de omschakelinrichting zoals deze is be-20 schreven, zodanig uit te voeren, dat de omschakeling van de inrichting afhankelijk van de werkdruk van de verbruiker plaatsvindt, zodat daardoor een steeds optimaal leegmaken van de betreffende, aangesloten flessenbatterij gewaarborgd is.

Om dit probleem op te lossen wordt volgens de uitvinding voor-25 gesteld, dat in de uitgangs lei ding een drukregelaar aanwezig is, waar---- van de secundaire drukzijde via een aftakleiding met de drukontlas-tingsklep verbonden is.

Volgens de uitvinding is er hierbij voergezorgd, dat elke aftakleiding via de drukontlastingsklep met een van de afvoerkanalen 30 verbonden is.

Hierbij is het van bijzonder voordeel, wanneer het afvoerkanaal (secundaire drukruimte van de regelaar) met een ringvormige ruimte verbonden is, welke tussen een aansluitnippel voor het toevoerkanaal en de kopzijde van de in zijn betreffende sluitstand zich bevindende 35 zuiger gevormd is.

000 2 4 82 * -2- r'

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is er voorts voor gezorgd, dat de "beide afvoerkanalen met een andere kamer verbonden zijn, waarin een hulpzuiger verschuifbaar is aangebracht. Hierbij is het van bijzonder voordeel, wanneer de hulpzuiger als terugslagklep 5 en voor het bedienen van de drukontlastingsklep uitgevoerd is.

Tenslotte is- het doelmatig, wanneer voor het afdichten, zowèl van de zuiger als van de hulpzuiger, radiale pakkingringen aanwezig zijn.

De uitvinding wordt onder verwijzing naar de tekening nader toegelicht. In de enige figuur is de omschakelinrichting aangeduid door 10 het verwijzingscijfer 10. Zoals blijkt, heeft deze cmschakelinrichting een, met betrekking tot de verticale as, symmetrische opbouw, zodat het voldoende is, wanneer slechts een helft van deze inrichting in het onderstaande wordt beschreven.

Zoals in de tekening weergegeven, heeft de cmschakelinrichting 10 15 een huis 12, in het bovenste bereik waarvan een cylindrische kamer ik aanwezig is. De open eindzijde van de kamer lit is door een nippel 16 afgesloten, welke in een draadboring 18 van het huis 12 gasdicht geschroefd is. De nippel 16 is met een gasleiding 20 verbonden, welke naar de (niet weergegeven) flessenbatterij of een dergelijke gashouder 20 voert. De flessenbatterij is in de tekening symbolisch door B I, resp. B II aangeduid.

De gasleiding 20 en dus de flessenbatterij (B I of B II) staat via een centrische doorgangsboring 22 in de nippel 16 met de kamer lU in verbinding.

25 De door de beide nippels 16 links en rechts in het huis 12 be grensde kamer ll»· dient voor het opnemen en geleiden van een zuiger 2b, waarvan de slag binnen de kamer 1¼ door de beide nippels l6 bepaald wordt.

Om te verhinderen, dat het uit de flessenbatterij B I tijdens 30 bedrijf van de omscbakelinrichting binnenstrcmende gas in de bij de flessenbatterij B II behorende bereik van de kamer lit kcmt, is de zuiger 2k aan zijn cmtrek van radiale pakkingringen 26 voorzien, waardoor dé kamer lit in twee onderling af gedichte afdelingen onderverdeeld wordt.

35 Aan de kcpzijde 28 van de zuiger 2lt is centrisch een tap 30 aan- 800 24 82 ·*- -3- t wezig, welke naar gelang de stand van de zuiger 2h in de kamer Ik door de betreffaide doorgangsboring 22 van de nippel 16 (links of rechts) gasdicht opgenamen is. In de wand van de doorgangsboring 22 ingelaten radiale pakkingringen 32 waarborgen bij de ingrijpingsstand van de 5 tap 30 in de doorgangsboring 22. een gasdichte afsluiting van de gasleiding 20 t.o.v. de kamer lU.

Zoals in het bijzonder door de linker stand van de zuiger 2b getoond, is de nippel 16 aan zijn binnenzijde zodanig uitgevoerd, dat deze in verbinding met de kopzijde 28 en in het bijzonder hier met 10 hun afgeschuinde buitenbereik een ringvormige ruimge 3¼ vormt. Deze • ruimte 3^ staat via een afvoerleiding 36 in het middengedeelte van het· huis 12 via een andere ringvormige ruimte 37 met een dwarsboring 38 van een in het huis geschroefde draadnippel Uo in verbinding. Deze draadnippel dient voor het opnemen van een drukontlastingsklep b2, 15 welke van bekende constructie is en in zijn binnenruimte een door een veer. 1+U belaste klepzuiger k6 met daaraan aansluitende drukstang U8 heeft. In de sluitstand van de drukontlastingsklep ligt de klep- j zuiger k6 tegen een klepzitting 50, zoals dit rechts is getekend.

De klepstang U8 van de drukontlastingsklep b2 reikt in een midden-20 boring 52 van de draadnippel Uo. Deze middenboring is aan de afvoerzijde van de draadnippel verwijd en dient voor het opnemen van een tap 5^ van een hulpzuiger 58, welke in een tweede kamer 58 van het huis 12 glijdend verschuifbaar is aangebracht.

Van de in zijn grootte door de draadnippel ko bepaalde tweede 25 kamer 58 lopen nog twee uitloopboringen 60, welke zich voor het vormen ' van een gemeenschappelijke afvoerleiding 62 verenigen.

In deze afvoerleiding 62 is volgens de uitvinding een. druk-regelaar 6h aangebracht, waarin op bekende wijze de flesdruk (primaire druk) op de noodzakelijké. werkdruk (secundaire druk) van de verbruiker 30 V gereduceerd wordt.Ih-diet, in de stromingsrichting van het gas gezien, achter de drukregelaar 6b aangebracht gedeelte 62a van de afvoerleiding 62 is een aftakleiding 66 aanwezig, welke met de beide drukontlastings-kleppen b2 verbonden is.

In de getekende stand van de cmschakelinrichting is de flessen-35 batterij B I op de verbruiker V aangesloten, terwijl de flessenbatterij 800 2 4 82 Λ -Ιμ- Β II in reserve geschakeld is. Het uit de flessenbatterij B I stranende gas kant via de doorgangshoring 22 en de kamer ib in de afvoerleiding 36 en vandaar via de ringvormige ruimte 37 en de dvarshoring 38 (in de draadnippel lo) in de tweede, welke het gas via de afvoerleidingen 60 5 en 62 verlaat. De hulpzuiger 56 staat in zijn linker sluitstand en verhindert - als een terugslagklep werkend - het terugstranen van het gas via de linker uitloophoring 60 in het linker gesloten schakelbereik van de omschakelinrichting 10. De gasdichte afsluiting van het linker . schakelbereik geschiedt door de radiale pakkingringen 26, 32, welke niet 10 alleen hij de zuiger 2b, doch ook hij de hulpzuiger 56 zijn toegepast.

Het naar de verbruiker V gevoerde gas wordt door de drukregelaar 6b tot de noodzakelijke werkdruk (secundaire druk) gereduceerd.. Deze werkdruk heerst dus in het leidinggedeelte 62a en dus ook in de aftakking 66.

15 Volgens de uitvinding is de aftakleiding 66 met de drukontlas- tingsklep b2 verbonden. Aangezien in het onderhavige geval de linker klep b2 geopend is, kamt het tot op de werkdruk ontspannen gas via de kanalen 52, 38, 36 in de ringvormige ruimte 3^, zodat aldaar aan de linker kopzijde 28 van de zuiger 2b eveneens de werkdruk heerst. Be-20 paald door de oppervlaktegeaardheid van de tegen elkaar aanliggende kopvlakken van de nippel l6 en de kopzijde 28 van de zuiger kant gas ook in deze tussenruimte. De in het bereik van de ringvormige ruimte 3b en de tussenruimte aanwezige druk stemt in grootte overeen met de in de aftakleiding 66 heersende werkdruk (secundaire druk). De door deze 25 secondaire druk geleverde drukkracht stemt niet overeen met de waarde P=p x f doch is met de factor P (<l) gereduceerd. Door de factor F wordt er rekening mee gehouden, dat de druk op grond van de oppervlakte-geaardheid van de kopvlakken niet op het gehele kopvlak kan aangrijpen terwijl ook gelijktijdig met de wrijvingskrachten rekening gehouden is. 30 Hoe hoger echter de werkdruk gekozen wordt, des te gróter wordt ook de factor F (-^l).

Wanneer na verloop van tijd de flesdruk Β I afneemt, wordt tot op een bepaald tijdstip een situatie bereikt, waarin de op de rechter zijde van de klep zuiger werkende drukkracht kleiner wordt dan de op 35 de linkerzijde van de klepzuiger werkende drukkracht (aangrijpend op de 800 24 82 ï.

-5- kcpzijde van de tap 30, resulterend uit de flesdruk B II, vermeerderd met de voorts op de kopzijde 28 aangrijpende drukkracht, resulterend uit de primaire druk/seeundaire druk. Wanneer deze gecombineerde kracht overwint, vindt de omschakeling van de flessehbatterij B I op 5 B II plaats. Door het B II stromende gas wordt de zuiger 2b en de hulpzuiger 56 naar zijn rechter eindstand Bewogen. De hulpzuiger in de rechter eindstand, eveneens als terugslagklep werkend, verhindert ook hier het terugstromen van gas naar de rechter kanalen 52, 38, 36.

Het door de omschakeling veroorzaakte aan de rechter zijde achterbilj-10 vende restgas kan door de door de hulpzuiger 56 geopende drukontlas-tingsklep b2 zonder verlies via de aftakleiding 66 naar de verbruiker V gevoerd worden.

Door toepassing van de cmschakelinrichting volgens de uitvinding is het op voordelige wijze mogelijk, een fles (flessenbatterij, 15 vaten of dergelijke) optimaal leeg te maken, voordat de omschakeling van de juist leeggemaakte fles op de nog volle fles plaatsvindt.

Een optimaal leegmaken betekent in dit geval niet, dat het gas volledig aan de fles ontnomen wordt. De mate van leegmaken is afhankelijk van de werkdruk aan de verbruikerzijde (secundaire druk) en 20 vooral ook van de noodzakelijke gashoeveelheid per uur.

Om een bepaalde hoeveelheid naar de verbruiker te voeren, dit 3 is afhankelijk van het vermogen van de drukregelaar (im/h) is een bepaalde secundaire druk noodzakelijk, welke - om de noodzakelijke gas-- - hoeveelheid te kunnen leveren - enigermate kleiner moet zijn dan de 25 primaire druk, zodat de. drukregelaar een voldoende drukverlies met betrekking tot de primaire en secundaire druk heeft.

Dit optimaal omschakelen van de ene flessenbatterij (B I) op de andere (B II) wordt aan de hand van twee voorbeelden verduidelijkt.

Yoorbeeld I: 30 Flesdruk (begindruk) : ^1/2 = diameter van de zuiger 2b: d^ = 2 cm diameter van de tap 30: dg = 0,5 cm secundaire druk van de drukregelaar: PgQ = 1+ bar 35 gevraagd: omschakeldruk: p^ = ? bar.

S00 2 4 82 .-6- f

jS

* p uit cL volgt dat f, = 3,1¼ cm . 1 2 uit dg volgt dat fg = 0,19 cm .

Dientengevolge is het vlak f^ aan de kcpzijde 28 (ringvlak) f^ = f1 - fg = 2,95 cm2.

5 ?1 = p1 x f1 = 150 x 3,1¼ = ^1,9 da N

2 P2 = p2 x f2 = 150 x 0,19 = 28,5 da IT.

PHD = PHD x f3 X F “ ^ x 2,95 x 0,¼ = ^7 da N*

De factor F is, zoals reeds opgemerkt, een ervaringswaarde, welke in rekéning gebracht moet worden, cmdat de secundaire druk p^ 10 niet op het volle kopvlak 28 werkt, omdat immers dit kopvlak tegen de nippel l6 aanligt en ook wrijvingskrachten optreden. De factor F wordt bij grotere secundaire druk eveneens dienovereenkomstig groter. Aan de cmschakelzijde werkt dus een totaalkracht

Pg = P2 + PBD * 285 + ^ 15 K - 332 S.

s

Voor het cmschakelen is vereist: F = P, (P„ * 332 W =33,2 da N.

(P^ zakt door de verminderende flesdruk p^, uitgaande van zijn uit- , gangswaarde = ¼71Q N, tot de waarde P = 332 IT onderschreden wordt, δ 20 d.w.z. omschakeling plaatsvindt).

Daaruit volgt volgens P = p x f

p 33,2 da N

% = p1 = “f* * 3,lk.<™2--10,6 Ïar'

De flessenbatterij B I kan dus bij een noodzakelijke secun- 25 daire druk van ¼ bar tot op een flessendruk p^ = 10,6 bar leeg gemaakt worden, totdat de omschakeling plaatsvindt.

Voorbeeld II:

De waarden p^g, d^ en dg blijven onveranderd. Alleen de secundaire druk p^ = l6 bar; waarbij ook de factor F tot 0,8 wordt 30 verhoogd.

= Ρφ x f3 x F = 16 x 2,95 x 0,8 = 37,7 da N

Pg = Pg + P^ = 285 + 377 (Pg in het voorbeeld I) P = 66,2 da II. g ’

Pk 66.2 da B ...

35 *1* ï* ~ 3.lit cm2 = 21 »"· 800 24 82 -7- *£

Bij een secundaire druk van 16 bar vindt mi de omschakeling plaats bij p^ = 21 bar.

Uit de beide voorbeelden blijkt, dat bij oplopende secundaire druk het verschil t.o.v. de cmschakeldruk kleiner wordt.

5 Door de besturing van de cmschakelinrichting volgens de uit vinding is op voordelige •wijze gewaarborgd, dat afhankelijk van een gekozen, resp. noodzakelijke secundaire druk (werkdruk aan de ver-. bruikerzijde) de omschakeling van de ene op de andere flessen-batterij door de grootte van de achterdruk mede bepaald wordt, 10 zodat steeds een optimaal leegmaken van de flessen of dergelijke bij de alsdan geldende omstandigheden gewaarborgd is.

\ 800 2 4 82

Claims (4)

1. Qmschakelinrichting voor het ontnemen van gas uit drukvaten, b.v. gasflessen, waarbij de cms chakè ling door het medium zelf plaatsvindt, met een kamer, welke op twee drukvaten aansluitbaar is en waarbij twee afvoerkanalen behoren, welke tot een gemeenschappelijke afvoerleiding 5 verenigd zijn en met een stuurzuiger in de kamer, welke aan beide einden aansluitorganen voor de toevoer en een bijbehorend afvoerkanaal heeft, met het kenmerk, dat in de afvoerleiding (62) een drukregelaar (6*0 is aangebracht en dat vanaf de secundaire drukzijde van de drukregelaar (6*0 twee leidingen (66) uitgaan, die elk naar het leidingbereik met 10 primaire druk leiden en dan in deze leidingen (66) drukontlastingsklep-pen (½) en een terugslagklep (56) aangebracht zijn,

2. Omschakelinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het afvoerkanaal (36) met een ringvormige ruimte (3*0 verbonden is, welke tussen een nippel (l6) voor het toevoerkahaal (20) en de kopzijde 15 (28) van de in de betreffende sluitstand zich bevindende zuiger (2*0 gevormd is.

3. Qmschakelinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de beide afvoerkanalen (36) met een kamer (58) verbonden zijn, waarin een hulpzuiger (56) verschuifbaar is. 20 k. Qmschakelinrichting volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de hulpzuiger (56) als terugslagklep en voor het bedienen van de druk-ontlastingskleppen (*t2) uitgevoerd is.

5. Qmschakelinrichting volgens conclusies 1-U, met het kenmerk, dat voor het afdichten van zowel de zuiger (2*0 als de hulpzuiger (56) 25 radiale pakkingringen (32) aanwezig zijn. $ 800 2 4 82 hH CD * I--, plo Λ -"CN CJ $2 £ -J ^ J ^ \ \ 75 *? fwl t »u is' 2^j---4^ C^dJp^^^\ \ eo (Sk. S 1¾^ ” y^ U ^-! i=t CD §00 2 4 82 Kesse* Crissi;ei« ΟδΛΗ