DE1953945A1 - Membrandruckregler mit Sicherheitseinrichtung - Google Patents

Description

Regler und Armaturen

GmbH & Co. KG Hennef/Sieg, 2k. Oktober I969

52o2 Hennef/Sieg

Königstraße 2a

PATENTANMELDUNG

Membrandruckregler mit Sicherheitseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Membrandruckregler mit Sicherheitseinrichtung, der sowohl für gasförmige als auch für flüssige Medien eingesetzt werden kann·

Bekannt sind derartige Druckregler mit gewichtsbelasteter oder federbelasteter Membran, wobei das Belastungsgewicht oder die Feder auf die Membran, bzw. den Membranteller direkt wirken, wobei die Membranbelastung dem zu erwartenden Gegendruck im Regler, auch Ausgangsdruck oder Hinterdruck genannt, entspricht. Auch sind Druckregler bekannt, an deren Membrangestänge das Regelventil und ein weiteres, nämlich das Druckmangelventil befestigt sind, welches bei Überschreitung eines bestimmten Membranhubes, zum Beispiel, beim Ausbleiben des Gasdruckes, ein, dem Eingangsventil entgegengesetztes Ausgangsventil abschließt. Diese Druckmangelventile können aber nur bis zu einem bestimmten Vordruck eingesetzt werden, da bei zu hohem Druck der Ventilteller wieder angehoben wird und den Gasdurchgang frei gibt. Daneben sind auch Gasdruckregler bekannt, die unabhängig von der Membraneinrichtung eine Rohrbruchsicherung

109819/0772

im Reglerausgang haben, die aber nur bei Überschreitung einer bestimmten Durchgangsmenge schließt· Bei einem Membranbruch dagegen bleibt diese Sicherung geöffnet. Ein weiterer Nachteil der federbelasteten Membrandruckregler liegt in der Neigung zur Vibration, die durch die verschiedenen Spiele im gesamten Hebelsystem entstehen, sobald der Öffnungsvorgang in den Schließvorgang umkehrt· Bei federbelasteten Druckreglern ist außerdem ein verhältnismäßig großer Deckelraum zur Unterbringung der Meßwerkfeder erforderlich, wodurch der bauliche Umfang des Druckreglers zunimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckregler zu schaffen, dessen oberer Membranenraum, der Deckelraum, verhältnismäßig klein wird und der Druckregler mit einer Sicherung versehen ist, die sowohl bei Druckmangel als auch bei Membranbruch anspricht und selbst bei hohem Vordruck geschlossen bleibt.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Meßwerkfeder (1) unter halb der Membran (2) im Druckraum (9) des Reglers liegt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Meßwerkfeder Ö) mit dem Ventilkegel (3) verbunden und zieht diesen stets gegen die Dichtfläche sofern nicht die Membran (2) über den Membranhebel (6) den Ventilkegel (3) gegen das Regelventil(io) drückt. Zur Vermeidung von Reibungen, die den Regelvorgang ungünstig beeinflussen, wird der Ventilhebel (6) nur durch den Verbindungsstift (7) gehalten und die Berührungspunkte zum Ventilkegel durch das Ausgleichsstücl/jWnachgiebig gestaltet.

109819/0772 - 3 -

In der beigefügten Zeichnung zeigt:
Figur 1

Den gesamten Druckregler im Schnitt, worin der verhältnismäßig kleine Deckelraum (11) ersichtlich ist, sowie die Lage der Meßwerkfeder (i) im Druckraum (9) des Reglers, der Ventilkegel (3) mit den beiden Dichtflächen (io) und (*O, den lose gelagerten Membranhebel (6), das Ausgleichstück (8) und die Federeinstellung (5)·

Figur 2

zeigt insbesondere die Anordnung der Meßwerkfeder (1) als"Druckfeder" während die Meßwerkfeder in Figur (1) als "Zugfeder" ausgebildet ist. Die Funktion ist jedoch die gleiche. Die Wirkungsweise wird wie folgt b es ehrieben:

Der Druckregler besteht aus dem Gehäuse (12) mit dem Eingang (13) und Ausgang (i*f). Die Membran (2) wird durch den Deckel (19) gasdicht mit dem Gehäuse (12) verbunden. Der Deckel kann aufgeschraubt, oder wie im gezeichneten Beispiel, aufgepreßt werden. Der Ventilkegel (3) wird durch die Meßwerkfeder (1) vom Regelventil (io) abgezogen. Das flüssige oder gasförmige Medium gelangt durch die Düse (ίο) zunächst in den Raum (2o) und durch die Führungskanäle (21) in den Druckraum (9) des Reglers. Ist die Sicherheitseinrichtung des Druckreglers mit der dem Regelventil (io) entgegengesetzten Dichtfläche {k) mit Dichtring (22) in Funktion, so muß zunächst über den Bing (18) und Schnur (17) die Membran (2) mit Membranteller (15) angehoben werden, wobei der Membranzapfen (16) den Membranhebel (6) anhebt. Der Membranhebel stützt sich dabei an dem Gegenlager (23) ab und drückt über das Ausgleichsstück (8) den Ventilkegel (3) zunächst von der Dichtfläche (k) ab. Das Medium gelangt so in den Druckraum (9)unterhalb der Reglermembran (2). Der

10981P/0772

sogenannte Hinterdruck hebt nun die Membran (2) an.bis der Gegendruck der Meßwerkfeder (i) erreicht ist, dann geht der Ventilkegel (3) in Schließstellung gegen das Regelventil (io). Wird das zu regelnde Medium durch den Reglerausgang (i4) entnommen, so fällt der Druck im Raum (9) ab, die Zugkraft der Meßwerkfeder (1) öffnet das Regelventil (io), das Medium fließt nach und so stellt sich der Regelvorgang ein·

Tritt ein Membranbruch ein, so entsteht unterhalb und oberhalb der Membran (2) also in den Räumen (9) und (11) ein Druckausgleich, Der Schließdruck des Raumes (9) gegen den Atmosphärenraum (ii)fehlt, diet gesamte Membraneinrichtung senkt sich durch den Zug der Meßwerkfeder (i) und der Ventilkegel schließt gegen die Dichtfläche (*f) ab. Der Regler kann erst wieder durch Zug am Ring (18) wie bereits beschrieben, in Betrieb genommen werden. Anstelle des Zugringes (i6) kann auch eine Hebelvorrichtung angebracht werden, die unter den Membranhebel (6) greift und diesen anhebt. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird der Ventilkegel (3) durch einen Druckstift (25) von der Dichtfläche(k) abgehoben und in Betriebsstellung gebracht.

Läßt man den Dichtring (22) weg, so entsteht zwischen Ventilkegel (3) und Dichtfläche (*f) nur eine metallische Abdichtung. Eine ganz geringe Menge des Mediums geht zwischen den Dichtflächen hindurch. Wird die Verbrauchsleitung (i*f) vollkommen abgeschlossen, so füllt sich der Raum (9) langsam auf und der Gegendruck nimmt die öffnung des Reglers von selbst vor. Will man auf die Funktion der Sicherheitseinrichtung ganz verzichten, so muß der gewollte Durchgang an der Dichtfläche (*t) entsprechend groß gemacht werden.

109819/0772 .₅_

Der Membranhebel (6) wird lediglich am Verbindungsstift (7) gehalten und stützt sich unten frei gegen das Gegenlager (23). Eine Querlagerung des Ventilhebels wie sonst üblich, fehlt. Dadurch sollen die Reibungen auf ein Minimum herabgesetzt und was sehr wesentlich ist, die Montagekosten gesenkt werden. Um noch weitere Reibungskräfte auszuschalten, die den Segelvorgang ungünstig beeinlussen, ist zwischen Ventilkegel (3) und Membranhebel ein vorzugsweise gerundetes Druckstück (8) eingebaut. Damit wird eine mittige Druckübertragung vom Membranhebel (6) auf den Ventilkegel (J) erreicht.

Während üblicherweise die Membran- oder Meßwerkfeder (i) oberhalb der Membran im Raum (Ή) angeordnet wird, der von der Atmosphäre umgeben ist, wird im Erfindungsfalle diese Meßwerkfeder (i) im Druckraum (9) des Reglers angeordnet. Damit werden mehrere wesentliche Vorteile erreicht. Der obere Membranraum wird kleiner, die Ubertragungsspiele in den Lagerstellen ausgeschalten und der Ventilkegel kann gleichzeitig eine zweite Funktion übernehmen, nämlich die eines Sicherheitsabschlusses bei Membranbruch und Druckmangel· In diesen beiden Fällen überwiegt die Zugkraft der Meßwerkfeder (1) gegenüber der Schließkraft der Membran (2).

Während in Figur 1 eine Zugfeder (1) direkt am Ventilkegel (3) zieht, übernimmt in Figur 2 eine Druckfeder diese Funktion und zieht über die verlängerte Zugstange oder ein Zugseil (7)· Entsprechend wird dann das Federgegenlager (Zh) angeordnet. An der Einstellvorrichtung (5) kann der Federdruck verstellt werden.

Ein sehr wesentlicher Unterschied zwischen der Unterbringung der Meßwerkfeder (1) im herkömmlichen Sinne im Membranraum (11) und ini Erfindungsfalle im Raum (9) liegt darin, daß im ersten Falle der Federdruck dem Gegendruck aus dem Produkt Membranfläche ^gewünschten Ausgangs-

109819/0772 - 6 -

ORlGHNAL INSPECTED

druck entspricht,während im zweiten Falle die Kraft der Messwerkfeder um das Vielfache der Übersetzung des branhebels ( 6 ) grosser ist.Damit wird der Vordruckeinfluss um das gleiche Verhältnis gemindert und die Membranfläche (2) _v/i,

kann entsprechend kleiner gehalten werden,was wiederum eine Einsparung der Herstellungskodten mit sich bringt.

1098 19/07 72

ORIGINAL INSPECTIiD

Claims (8)

1. Schutzansgruche

   (l. )J Membrandruckregier mit Sicherheitseinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerkfeder (l) unterhalb der Membran(2) im Druckraum (9) des Reglers liegt.
2. 2.) Membrandruckregler mit Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerkfeder (l) mit dem Ventilkegel (3) verbunden ist·
3. 3») Membrandruckregler mit Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerkfeder (l) den Ventilkegel (3) gegen eine dem Regelventil (lo) entgegengesetzte Dichtfläche (k) zieht.
4. 4.) Membrandruckregler mit Sicherheitseinrichtung dadurch gekennzeichnet - nach Anspruch 1 und 3 - daß der Ventilkegel (3) auf der Vorder- und Rückseite eine Dichtfläche aufweist.
5. 5.) Membrandruckregler mit Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerkfeder (l) durch eine Einrichtung (5) einstellbar ist.
6. 6.) Membrandruckregler mit Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1

   dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhebel (6) durch den . Verbindungsstift (7) der Meßwerkfeder gehalten wird.
7. 7.) Membrandruckregler mit Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ventilkegel (3) und Ventilhebel (6) ein Ausgleichsdruckstück (8) angebracht ist.
8. 8.) Membrandruckregler mit Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (3) mit einer Rille (26) versehen ist, in die der Druckstift (25) eingedrückt werden kann.

   10981Π/0772

   Leerseite