DE1159235B

DE1159235B - Druckminderer

Info

Publication number: DE1159235B
Application number: DES57514A
Authority: DE
Inventors: Georges Marie
Original assignee: PECQ S E A P SOC D EXPL DES AT
Current assignee: PECQ S E A P SOC D EXPL DES AT
Priority date: 1957-06-11
Filing date: 1958-03-24
Publication date: 1963-12-12
Also published as: FR1176639A; NL96744C

Description

Druckminderer Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckminderer, dessen Verschlußstück auf der Zuströmseite des Ventilsitzes angeordnet und mit eines Membran als Entlastungseinrichtung versehen ist, die einerseits vom Druck des zu entspannenden Mediums und andererseits vom Druck des entspannten Mediums beaufschlagt wird.
Wenn bei den bekannten Gasdruckreglern die abgegebene Nutzgasmenge konstant, der Druck des zu entspannendes Gases aber großen Schwankungen ausgesetzt ist, dann schwankt auch der Druck des entspannten Gases. Die gasverbrauchenden Apparate arbeiten alsdann mit einem schlechten Wirkungsgrad.
Die bei diesen Gasdruckreglern benutzten Ventile, die den Gaszustrom zur Entspannungskammer regeln, haben ohne Rücksicht auf den Speisedruck des Druckminderers einen festen Maximalhub, so daß die vom Druckminderer abgegebene Höchstmenge an entspanntem Gas im wesentlichen der Quadratwurzel dieses Druckes verhältnisgleich ist. Die Benutzung von Sicherheitsvorrichtungen, die die Gasabgabe auf einen gegebenen Wert begrenzen, ist somit ausgeschlossen.
Um von einem veränderlichen Einlaßdruck aus zu einem konstanten Druck des entspannten Gases zu gelangen, sind bereits zweistufig arbeitende Gasdruckminderer gebaut worden, bei denen die Entspannung in der ersten Stufe eine Dämpfung der Druckschwankungen im Einlaß des Druckminderers gestattet. Diese Lösung ist jedoch umständlich und kostspielig.
Durch die Erfindung wird eine einfachere Lösung der gestellten Aufgabe, einen gleichmäßigen Entnahmedruck und konstanten Höchstdurchsatz ohne Rücksicht auf die Höhe des Zuflußdruckes zu erhalten, dadurch erreicht, daß bei Anordnung eines Anschlages zur Begrenzung des Verschlußstücköffnungshubes als Anschlag eine Membran oder ein wesensgleich wirkendes Bauteil angeordnet ist, die die vom Druck des entspannten Mediums beaufschlagte Kammer hinter der Entlastungsmembran abschließt und die auf der kammerabgewandten Seite von dem zu entspannenden Medium beaufschlagt wird.
Durch diese Anordnung ist es möglich, den Einfluß der Druckschwankungen des zu entspannenden Gases auf den Druck des entspannten Gases auszuschalten und diesen letzteren Druck praktisch konstant zu gestalten, weil eine wirksame, vom Differenzdruck zwischen Vor- und Hinterdruck abhängige Begrenzung des Verschlußstückhubes und damit des Durchströmquerschnittes erreicht wird.
Die Druckkammer des Druckminderers unterhalb der Stellmembran kann mit einem Sicherheitsventil versehen sein, .das das Gas aus dieser Kammer ins Freie herausbläst, wenn sein Druck einen gegebenen Wert überschreitet.
Bauliche Einzelheiten und in den Unteransprüchen gekennzeichnete Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des in der Zeichnung im Schnitt veranschaulichten Druckminderers.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Druckminderergehäuse 1 durch eine Membran 2 in zwei Kammern unterteilt. Diese durch eine zentrale Stellfeder 3 beaufschlagte Membran steuert mittels eines zentralen Stößels 4 und eines Zapfens 5 einen Schwinghebel 6, an dessen Ende der Stößel 7 des Verschlußstückes 8 angelenkt ist. Der Schwinghebel 6 hat zwei seitliche Lappen 9 a und 9 b, die zwei Vorsprüngen a und b des Gehäuses gegenüberliegen und sich beim Ausschwingen des Schwinghebels 6 um seinen Gelenkpunkt 10 an dem einen bzw. anderen Vorsprung abstützen können. Das Verschlußstück 8 ist mit einer Entlastungsvorrichtung, wie sie an sich bekannt sind, versehen, die in einem festen Teil 11 des Gehäuses eingebaut ist.
Die Entlastungsvorrichtung besteht aus einer elastischen Entlastungsmembran 12 od. dgl., die beispielsweise auf dem Ventilstößel 7 mittels eines Teiles 13 befestigt ist, der in das Ende des Ventilstößels 7 einschraubbar ist. Die Entlastungsmembran 12 trennt abdichtend zwei Kammern 15 und 15' voneinander, nämlich eine Kammer 15', in welcher das Verschlußstück 8 angeordnet ist und die mit der Zuleitung 14 für das zu entspannende Gas in Verbindung steht; sowie eine Kammer 15, die mit dem Auslaß 16 für das entspannte Gas über einen Kanal 17 und Schlitze 18 in Verbindung steht.
Die Entlastungsmembran 12 ist im Teil 11 des Gehäuses mittels einer Hohlschraube 19 od. dgl. eingespannt, die in ein Innengewinde des Gehäuseteils 11 eingeschraubt und axial vom Teil 13 durchsetzt ist. Die Hohlschraube 19 bildet innen einen Hohlraum 20, der mit der Kammer 15 über Schlitze 21 in Verbindung steht. Der Hohlraum 20 ist beispielsweise durch eine elastische Anschlagmembran 22 od. dgl. luftdicht abgesperrt. Die Anschlagmembran 22 ist mittels einer in das Ende des Gehäuseteiles 1l eingeschraubten Hohlschraube 23 eingespannt, deren innerer Hohlraum 24 über Schlitze 25 und einen Kanal 25' mit der Zuleitung 14 für das zu entspannende Gas in Verbindung steht. Zwischen der Anschlagmembran 22 und dem Boden der Hohlschraube 19 ist eine geeichte Feder 26 angeordnet.
Das Gehäuse 1 kann außerdem mit einer Sicherheitsvorrichtung 27 versehen sein.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Druckrninderers ist folgende: Im normalen Gebrauch stützt sich der am Gelenkpunkt 10 gelagerte Schwinghebel 6, wie dargestellt, am Vorsprung a ab. Das entspannte Gas, das in die Kammer strömt, wirkt dem Druck der Stehfeder 3 entgegen. Wenn die abgegebene Gasmenge konstant ist, nimmt das Verschlußstück eine Gleichgewichtsstellung ein. Wie zu sehen ist, wird im Hohlraum 15' jeder vom zu entspannenden Gas auf das Verschlußstück 8 ausgeübte Schub durch einen entgegengesetzten Schub auf die Ausgleichsmembran 12 ausgeglichen. Unter diesen Verhältnissen haben die Druckschwankungen des zu entspannenden Gases keinen Einfluß auf den Druck des entspannten Gases, so daß der letztere Druck konstant bleibt. Gegebenenfalls kann der Druck des entspannten Gases nach Belieben in Abhängigkeit vom Druck des zu entspannenden Gases geändert werden, wenn der Sitz des Verschlußstückes 8 und die Ausgleichsmembran 12 andere Flächen erhalten.
In der Nähe des Höchstdurchsatzes beschränkt die dem Teil 13 gegenüberliegende Anschlagmembran 22 den Hub des Verschlußstückes 8 dadurch, daß sie einen beweglichen Anschlag für den Teil 13 bildet. Je mehr der Druck des zu entspannenden Gases ansteigt, desto mehr wird auch die Öffnungsweite des Verschlußstückes 8 gegenüber seinem Sitz von der sich im Sinne des Pfeiles f verstellenden Anschlagmembran verringert. Je nach dem Eichwert der Feder 26 kann somit entweder ohne Rücksicht auf den Druck des zu entspannenden Gases ein konstanter Höchstdurchsatz oder ein von diesem Druck abhängiger Höchstdurchsatz erreicht werden. An Stelle der Anschlagmembran 22 und der Feder 26 kann ein Metallplättchen benutzt werden, dessen Eigenelastizität die Elastizität der Feder 26 ersetzt.
Bei Leckwerden oder Verklemmen des Verschlußstückes 8 steigt der Druck in der Kammer so lange an, bis er einen Wert erreicht, der dem Eichwert des Sicherheitsventils 27 entspricht.
Es ist natürlich möglich, die Entlastungs- und Anschlagvorrichtung für das Verschlußstück 8 und das Sicherheitsventil auch bei anderen Bauarten von Druckminderern als beim oben beschriebenen anzuwenden, insbesondere bei Gasdruckminderern, deren Verschlußstück in anderer Weise von der Membran od. dgl. gesteuert wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Druckminderer, dessen Verschlußstück auf der Zuströmseite des Ventilsitzes angeordnet und mit einer Membran als Entlastungseinrichtung versehen ist, die einerseits vom Druck des zu entspannenden Mediums und andererseits vom Druck des entspannten Mediums beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung eines Anschlages zur Begrenzung des Verschlußstücköffnungshubes als Anschlag eine Membran (22) oder ein wesensgleich wirkendes Bauteil angeordnet ist, die die vom Druck des entspannten Mediums beaufschlagte Kammer hinter der Entlastungsmembran abschließt und die auf der kammerabgewandten Seite von dem zu entspannenden Medium beaufschlagt wird.
2. Druckminderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anschlagmembran (22) und einer Wand im Inneren der vorgenannten Kammer (15) eine geeichte Feder (26) eingespannt ist.
3. Druckminderer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsmembran (12) und die Anschlagmembran (22) durch Hohlschrauben. (19 und 23) im Gehäuse befestigt sind, die mit Öffnungen für den Durchlaß des entspannten und des zu entspannenden Gases versehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 694225, 543279, 489 565, 431705; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1684 674; schweizerische Patentschrift Nr. 129 672; französische Patentschrift Nr. 887 579; USA.-Patentschriften Nr. 2 599 577, 1050 036.