DE1943709C3 - Ein- oder mehrstufiger Druckregler für Druckmittelleitungen - Google Patents

Description

3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrkörper Kugeln (12) in Querbohrungen (19) der Führungshülse (4) angeordnet sind und sich in Betriebsstellung in einer Ringnut (20) des Verriegelungsstiftes sowie gegen eine Innenfläche (21) der Verriegelungsbüchse (5) seitlich abstützen.

4. Druckregler nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (12) in Sperrstellung von einer erweiterten Bohrung (23) der Verriegelungshülse (5) aufgenommen sind, derart, daß sie sich gegen die obere Ringschulter (22), die Außenfläche (25) des Verriegelungsstiftes (11) und in den Querbohrungen (19) abstützen.

5. Druckregler nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Membranschraube (24) und dem Verriegelungsstift (11) in der Führungshülse (4) eine Feder (13) unter Vorspannung angeordnet ist.

6. Druckregler nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen, äußeren Ende des Verriegelungsstiftes (11) ein Druckknopf (17) angeordnet ist und das andere, innere Stiftende als ein von einer entsprechenden Bohrung (27) der Führungshülse (4) aufgenommenes Vierkant (26) ausgebildet ist.

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Die Erfindung betrifft einen ein- oder mehrstufigen Druckregler für Druckmittelleitungen, insbesondere Druckgasleitungen, mit einem Ventilteil und einem Steuerteil zum Öffnen und Schließen dieses Ventilteiles, mit einer im Steuerteil angeordneten und mit dem Ventilteil verbundenen Membrane sowie mit einem den Gasaustritt mit dem von der "Membrane begrenzten Steuerteilraum verbindenden Kanal.

Es ist bekannt, gasförmiges Medium von der *5 Versorgungseinheit mit einem hohen Druck durch eine Leitung und das Hauptsperrventil hindurch, einem ein- oder mehrstufigen Druckregler zuzuleiten, der den vorhandenen hohen Druck auf Betriebsdruck mindert. Dieser Einrichtung ist ein Sicherheitsventil nachgeschal· tet. Ein Druckanstieg, der beispielsweise von einem Flammenrückschlag oder dem Ausfall des Druckreglers •hervorgerufen werden kann, bewirkt, daß das Sicherheitsventil geöffnet und die überschüssige Gasmenge in die Atmosphäre abgeblasen wird. Dadurch wird ein Überdruck in der Leitung zwischen dem Sicherheitsventil und der Verbrauchsstelle abgebaut, um die Geräte vor unzulässig hohen Belastungen zu schützen.

Da die Abblasmenge der bekannten Sicherheitsventile zumeist wesentlich kleiner als die maximale Durchflußmenge des Druckreglers ist, kann unter Umständen die abgeblasene Menge nicht ausreichen, pinen ausreichenden Druckabfall in der Leitung zwischen dem Verbraucher und dem Druckregler herbeizuführen. Daduich erhöht sich trotz geöffneten Sicherheitsventil der Druck in dem Leitungsrohrschnitt zwischen dem Hauptabsperrventil und der Verbraucherstelle, was eine Zerstörung der Leitung und der Geräte hervorrufen kann.

Bei einem Druckregler der eingangs genannten Gattung (DT-PS 5 17 057) sind im Reglergehäuse zwei Membranen vorgesehen. Die zweite zusätzliche Membrane dient dazu, bei einem Undichtwerden der Hauptmembran, das Absperrventil zu schließen, so daß eine weitere Gaszufuhr in das Innere des Druckreglers verhindert ist. Von Nachteil bei diesem bekannten Druckregler ist jedoch, daß bei einer plötzlichen Druckerhöhung stets erst immer die Hauptmembrane beschädigt wird, ehe die Zusatzmembran infolge des Druckanstieges betätigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom oben geschilderten Stand der Technik, einen ein- oder mehrstufigen Druckregler konstruktiv so auszubilden, daß er gleichzeitig als Überdrucksperre wirkt, wenn eine unerwünschte Druckerhöhung stattfinde:, ohne daß dabei weiterhin eine Beschädigung des Druckreglers erfolgt.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Membran des einstellbaren Steuerteils eine von ihr betätigbare Überdrucksperre zugeordnet ist, welche bei Erreichung einer vorbestimmten Überdruckkraft im Steuerteilraum in die Ventil-Schließstellung überführbar ist, und daß die Überdrucksperre mit einer manuell betätigbaren Entriegelungseinrichtung verbunden ist.

Bei der besonderen Ausführungsform der Erfindung ist es von Vorteil, wenn an der Membrane eine Führungshülse angeordnet ist, daß von dieser Hülse ein Verriegelungsstift mittels Sperrkörper (Kugeln) aufgenommen ist und daß die Führungshülse von einer im Steuerteil gelagerten Verriegelungsbüchse verschiebbar aufgenommen ist.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn als Sperrkörper Kugeln in Querbohrungen der Führungshülse angeordnet sind und sich in Betriebsstellung in einer Ringnut des Verriegelungsstiftes sowie gegen eine Innenfläche der Verriegelungsbüchse seitlich abstützen.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Druckreglers wird vorgeschlagen, daß die Kugeln in Sperrstellung von einer erweiterten Bohrung der Verriegelungshülse aufgenommen sind, derart, daß sie sich gegen die obere Ringschulter, die Außenfläche des Verriegelungsstiftes und in den Querbohrungen abstützen.

Während des Betriebes dienen die Kugeln vorzugsweise als reine Kupplungsglieder zwischen dem

y_errjegelungsstift und der mit der Membran zusammenwirkenden Führungshülse, so daß sich beide Teile relativ nicht gegeneinander axial verschieben können. Steigt nun der Hinterdruck im Bereich des Austrittes über den normalen Wert hinaus, so ergibt sich zwangf läufig eine «rößere Durchbiegung der Membrane und entsprechend ein längerer Verschiebeweg der Führungshülse _mu dem Verriegelungsstift Hierbei gelangen die (Cugeln in den Bereich einer vergrößerten Bohrung der Verriegelungshülse, weichen in diese Bohrung a^s, wodurch das obere Ende des Verriegelungsstiftes an den Kugeln vorbeigleiten kann. Der Verriegelungsstift wird in diesem Moment praktisch gegenüber der Führungshülse entkuppelt Ein selbsttätiges Einkuppeln ist nun nicht mehr möglich, da die Kugeln unter der Ringschulter der erweiterten Bohrung anliegen und dadurch ein Zurückkehren der Führungshülse und damit zwangsläufig der Membrane in die Ausgangsstellung verhindern.

Um das Eintreten der als Sperrkörper dienenden Kugeln in die erweiterte Bohrung der Verriegelungshülse zu unterstützen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen der Membranschraube und dem Verriegelungsstift in der Führungshülse eine Feder unter Vorspannung angeordnet ist. Bei Wiederinbetriebnahme des Druckreglers braucht in vorteilhafter Weise nur der Verriegelungsstift von Hand nach oben gedruckt werden, wodurch die Kugeln wieder in die Ringnut des Verriegelungsstiftes eintreten können. Dadurch kann die Führungshülse wieder mit der Membran in die Ausgangsstellung zurückgehen.

Schließlich ist es noch von Vorteil, wenn an dem einen, äußeren Ende des Verriegelungsstiftes ein Druckknopf angeordnet ist und das andere, innere Stiftende als ein von einer entsprechenden Bohrung der Führungshülse aufgenommenes Vierkant ausgebildet ist.

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Dadurch kann in einfachster Weise unabhängig von der Grobeinstellung des Hinterdruckes noch eine Feineinstellung erfolgen, indem durch Verdrehen der Führungshülse gegenüber dem Bolzen der Membranschraube der Weg, den die Kugeln bis zu ihrem Ausrasten zurücklegen, verändert werden kann.

Der erfindungsgemäße Druckregler hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß nach einer Druckerhöhung und der sich hieraus ergebenden Schließung des Ventiles, dieses sofort nach dem Druckabbau bzw. nach Behebung des Schadens sehr schnell wieder geöffnet werden kann. Im Gegensatz dazu ist es zum Beispiel bei dem aus der DT-PS 5 17 057 bekannten Druckregler stets erforderlich, die beschädigte Hauptmembrane auszutauschen, was nachteiligerweise sehr zeitraubend ist.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel zeigt, näher erläutert. Es

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Druckregler in der Betriebsstellung und

Fig.2 eine gleiche Ansicht des Steuerteils des Druckreglers in Sperrstellung.

Der erfindungsgemäß membrangesteuerte Druckregler besteht im wesentlichen aus dem Ventilteil 29 und dem Steuerteil 30. Das Druckgas wird in der durch den Pfeil 39 angedeuteten Richtung dem Druckgaseintritt 38 zugeführt. Von dort gelangt das Druckgas über einen Kanal 41 in einen Ringkanal 47, von dort aus über Rohmnsen 48 in den innenraum 43 des Ventils 42, dann über die Bohrung 44 in den Raum 45 und von dort dann über den Kanal 46 zum Druckgasaustritt 37 und verläßt diesen in der durch den Pfeil 40 angedeuteten Richtung. Vom Kanal 41 führt eine Bohrung 49 zu dem Manometer 50, in welchem der Vordruck angezeigt wird. Vom Druckaustritt 37 führt ein Kanal 51 zu der Bohrung 52, an welcher das Manometer 53 für den Hinterdruck angeschlossen ist.

In der in F i g. 1 dargestellten Betriebsstellung ist der Ventilkegel 33 von seinem Sitz abgehoben dargestellt. Er wirkt mit einem Federbolzen 32 zusammen, der mit einer Feder 31 zusammen?rbeitet und immer versucht, den Ventilkegel 33 gegen den Ventilsitz zu drücken und damit die Bohrung 44 zu schließen. Auf der Unterseite des Ventilkegels 33 ist der Ventilstößel 34 befestigt, der im Sieuerteil 30 gegen die Membranschraube 24 stößt. Die Membranschraube 24 verbindet die Membrane 15 mit einer Membranplatte 3. Gegen diese Membranplatte 3 wirkt eine Stellfeder 14, die sich in ihrem unteren Bereich gegen einen Druckring 6 absiüizt. Der Steuerteil 30 wird nach unten über einen Stellring 7 abgeschlossen.

In diesem Stellring 7 ist eine Scheibe 8 angeordnet, gegen die Druckbolzen 10 wirken, die durch Bohrungen 16 des Steuerteilgehäuses 1 gegen den Druckring 6 drücken. In Stellring 7 ist ein Gewindestück 54 befestigt, welches mit dem Gewindebereich 55 der Verriegelungshülse 5 zusammenwirkt. Wird der Stellring 7 verdreht, so schraubt sich das Gewindestück 54 in den Gewindebereich 55 hinein und bewegt hierbei über die Scheibe 8 die Druckbolzen 10 in der durch den Pfeil 56 angedeuteten Richtung nach oben, wodurch die Stellfeder 14 gespannt wird.

Da der über der Membrane 15 liegende Steuerteilraum 35 über einen Verbindungskanal 36 mit dem Druckgasaustritt 37 verbunden ist, steht auf der Membrane 15 immer der sogenannte Hinterdruck.

Auf dem Gewinde der Membranschraube ist das mit Innengewinde versehene Ende 28 der Führungshülse 4 aufgeschraubt. In dieser Führungshülse 4 ist der eigentliche Verriegelungsstift 11 gelagert und mit derselben über Kugeln 12 verbunden, die sich in Querbohrungen 19 der Führungshülse 4 befinden und gleichzeitig in eine Ringnut 20 des Verriegelungsstiftes 11 eingreifen. Zwischen dem Verriegelungsstift 11 und der Membranschraube 24 ist unter Vorspannung eine Feder 13 angeordnet. Im unteren Bereich der Führungshülse 4 ist eine Vierkantbohrung 27 vorgesehen, in welcher ein Vierkant 26 des Verriegelungsstiftes 11 geführt ist. Der Verriegelungsstift 11 ist durch den Steuerteil 30 hindurchgeführt und wird außerhalb des Stellringes 7 durch einen Druckknopf 17 begrenzt. Dieser Druckknopf 17 kann, wie durch die Bohrung angedeutet ist, beispielsweise durch einen Splint am Verriegelungsstift 11 befestigt sein. Mit 5 ist die eigentliche Verriegelungshülse bezeichnet, in die die Führungshülse 4 hineinreicht. Die Innenfläche 21 des oberen Bereiches der Verriegelungshülse 5 dient gleichzeitig während der Betriebsstellung als äußere Begrenzung für die Kugeln 12.

Über den Verriegelungsstift 11 kann auch eine axiale Verschiebung der Führungshülse 4 gegenüber der Membranschraube 24 erfolgen. Zu diesem Zweck wird der Verriegelungsstift 11 mittels Druckknopf gedreht. Der Vierkant 26 nimmt dabei über die Vierkantbohrung 27 die Führungshülse 4 mit, die dann entsprechend der Drehung in Abhängigkeit von der Gewindesteigung sich gegenüber der Membranschrau-

be 24 verstellt.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten membrangesteuerten Druckreglers ist folgende:

Während des Betriebes wird in Abhängigkeit von dem durch die Feder 14 eingestellten Hinterdruck der Durchtritt der Druckgase über den Ventilkegel 33 geregelt, der entsprechend den jeweiligen Druckdifferenzen mehr oder weniger die Bohrung 44 freigibt oder verschließt. Tritt nun aus irgendwelchen Gründen am Druckgasaustritt 37 ein Rückstau ein, der sich zwangsläufig über den Verbindungskanal 36 auch auf die Membrane 15 auswirkt und den eingestellten Druck überschreitet so wird die Membrane 15 zwangsläufig weiter durchgedrückt, und zwar in die Stellung, die in Fig. 2 dargestellt ist. Hierbei wandert zunächst die Membranschraube 24 nach unten, nimmt hierbei die Führungshülse 4 und damit die Kugeln 12 einschließlich Verriegelungsstift 11 mit. 1st die Führungshülse 4 so weil in die Verriegelungshülse 5 eingeschoben, daß die Kugeln 12 in den Bereich der erweiterten Bohrung 23 der Vcrriegelungshülse 5 gelangen, so werden die Kugeln 12 nach außen gedrückt, da jetzt die Feder 13 zur Wirkung kommt. Die Kugeln 12 werden nunmehr von der oberen Ringschulter 22 der erweiterten Bohrung 23, den Querbohrungen 19 und dem oberen finde 25 des Verriegelungsstifies 11 eingeschlossen. Läßt nun der Druck am Druckaustritt 37 wieder nach, so kann die Membrane 15 nicht automatisch in ihre

ίο Ursprungsstcllung zurückgehen, da die Kugeln 12 ein Zurückgehen verhindern. Erst wenn durch Hochdrükken des Verricgelungsstiftes 11 die Kugeln 12 wieder nach dem Zusammendrücken der Feder 13 in die Ringnut 20 des Verriegelungsstiftes 11 eintreter können, ergibt sich die Möglichkeit, die Führungshülse' mit der Membrane nach oben zu verschieben. Di< Entriegelung kann somit praktisch von Hand vorgenommen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ein- oder mehrstufiger Druckregler für Druckmittelleitungen, insbesondere Druckgasleitungen, mit einem Ventilteil und einem Steuerteil zum Öffnen und Schließen dieses Ventilteils, mit einer im Steuerteil angeordneten und mit dem Ventilteil verbundenen Membrane, sowie mit einem den Gasaustritt mit dem von der Membrane begrenzten Steuerteilraum verbindenden Kanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Membran (15) des einstellbaren Steuerteils (30) eine von ihr betätigbare Überdnicksperre (4,5,12) zugeordnet ist, weiche bei Erreichung einei^yorbestimmten Überdruckkraft im Steuerteilraum (35) in die Ventil-Schließstellung überführbar ist, und daß die Überdrucksperre (4, 5, 11, 12) mit einer manuell betätigbaren Entriegelungseinrichtung (11, 17,20) verbunden ist.

2. Druckregier nach Anspruch Γ, dadurch gekennzeichnet, daß an der Membrane (15) eine Führungshülse (4) angeordnet (24,28) ist, daß von dieser Hülse ein Verriegelungsstift (11) mittels Sperrkörper (Kugeln 12) aufgenommen ist und daß die Führungshülse (4) von einer im Steuerteil (30) gelagerten Verriegelungsbüchse (5) verschiebbar aufgenommen