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Die
Erfindung betrifft einen Gasdruckregler mit einem Sicherheitsabblasventil
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Nach
dem Stand der Technik sind Gasdruckregler auf ihrer Eingangsseite üblicherweise
mit einem Sicherheitsabsperrventil ausgestattet. Falls der Druck
auf der Ausgangsseite, z. B. wegen eines Ausfalls des Gasdruckreglers,
einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet,
schließt
automatisch das Sicherheitsabsperrventil. Der zum Schließen des
Sicherheitsabsperrventils erforderliche Druckimpuls wird dazu dem
Hinterdruckraum des Gasdruckreglers entnommen. Durch das Schließen des
Sicherheitsabsperrventils werden dem Druckregler stromabwärts nachgeschaltete
Gasgeräte
vor einer Beschädigung
durch einen unzulässig
hohen Gasdruck geschützt.
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In
der Praxis kann es dazu kommen, dass ein Sicherheitsabsperrventil,
z. B. wegen am Ventilteller haftendem Schmutz, nicht völlig dicht
schließt und
es infolgedessen dennoch zu einem unerwünschten Druckaufbau im Hinterdruckraum
kommt. Um dem entgegenzuwirken, sind Gasdruckregler mit einem zusätzlichen
Sicherheitsabblasventil bekannt. Im Falle eines unerwünschten
Druckaufbaus im Hinterdruckraum durch ein nicht ganz dichtes Sicherheitsabsperrventil öffnet sich
automatisch das Sicherheitsabblasventil, so dass ein unzulässiger Überdruck
abgebaut wird.
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Bei
Flüssiggasversorgungsanlagen
ist üblicherweise
eine erster Gasdruckregler mit Sicherheitsabsperrventil an einem
Flüssiggasbehälter vorgesehen.
Von da aus führt
eine Leitung zum Verbraucher, wo ein zweiter Gasdruckregler mit
Sicherheitsabsperrventil vorgesehen ist. Zunehmend werden auch Gasanlagen
gebaut, bei denen der erste und der zweite Gasdruckregler mit einem
vorgeschalteten Sicherheitsabsperrven til am Gasbehälter montiert
sind. Wenn die Leitung vom zweiten Gasdruckregler weg durchs Freie
führt,
kann es z. B. durch Sonneneinstrahlung, zu einem Druckanstieg im
Hinterdruckraum des zweiten Gasdruckreglers und infolgedessen zu
einem Schließen
des den Gasdruckreglern zugeordneten Sicherheitsabsperrventils kommen.
Ein solches Schließen
ist nicht durch eine Funktionsstörung
gasführender
Vorrichtungen bedingt und daher unerwünscht. Um einem solchen unerwünschten
Schließen
des Sicherheitsabsperrventils entgegenzuwirken, schaltet man nach
dem Stand der Technik in die vom zweiten Gasdruckregler wegführende Leitung
ein so genanntes Überdruckentlastungsventil
ein. Das Überdruckentlastungsventil
ist so eingestellt, dass es auf einen Überdruck anspricht, der kleiner
als der Ansprechdruck des Sicherheitsabsperrventils ist. Das Überdruckentlastungsventils
ist so ausgeführt,
dass damit lediglich eine geringe Menge, z. B. maximal 30 l/min,
an Gas abgeblasen werden kann. Eine solche Menge wird als sicherheitstechnisch
unproblematisch angesehen. Die beschriebene Anordnung stellt sicher,
dass ein unerwünschtes
Schließen
des Sicherheitsabsperrventils durch einen nicht funktionsbeeinträchtigenden
Druckanstieg im Hinterdruckraum des zweiten Gasdruckreglers vermieden
wird. Die nach dem Stand der Technik bekannte Anordnung erfordert
jedoch ein zusätzliches Sicherheitsventil.
Die Montage einer solchen Anordnung ist aufwändig.
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Aus
der
DE 38 12 818 A1 ist
ein Gasdruckregler mit einem Sicherheitsabblasventil bekannt. Das
Sicherheitsabblasventil umfasst ein erstes und ein zweites Ventil.
Das erste Ventil spricht bei Überschreiten
eines in einem Hinterdruckraum herrschenden ersten Drucks an. Das
zweite Ventil spricht bei Überschreiten
eines im Hinterdruckraum herrschenden zweiten Drucks an. Der zweite
Druck ist größer als
der erste Druck.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu
beseitigen. Es soll insbesondere ein Gasdruckregler angegeben werden,
mit dem eine den sicherheitstechnischen Anforderungen genügende Gasanlage
mit vermindertem Aufwand herstellbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben
sich aus den Merkmalen der Ansprüche
2 bis 10.
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Nach
Maßgabe
der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste und das zweite Ventil
zu einer Baueinheit zusammengefasst sind. Eine solche Baueinheit
kann separat gefertigt werden. Die Zusammenfassung des ersten und
zweiten Ventils zu einer Baueinheit erleichtert die Montage und
verringert damit den Herstellungsaufwand des Gasdruckreglers. – Mit dem
vorgeschlagenen Gasdruckregler wird in einer einzigen Vorrichtung
auch die Funktion eines Überdruckentlastungsventils
erfüllt.
Damit kann auf die gesonderte Herstellung und Montage eines Überdruckentlastungsventils
verzichtet werden. Es kann eine Gasanlage mit den herkömmlichen
sicherheitstechnischen Merkmalen mit einem geringeren Aufwand hergestellt
werden.
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Das
erste und das zweite Ventil können
koaxial angeordnet sein. Die vorgeschlagene Anordnung ist besonders
platzsparend. Eine entsprechend ausgeführte Baueinheit kann besonders
einfach montiert werden. Es muss dazu insbesondere die Konstruktion
eines zum Einbau eines herkömmlichen
einstufigen Sicherheitsabblasventils geeigneten Gasdruckreglers
nicht oder nur unwesentlich geändert
werden.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung durchgreift das Sicherheitsabblasventil
eine den Hinterdruckraum begrenzende bewegbare Wand. Die Wand kann
aus einer elastischen Membran herge stellt sein. In diesem Fall kann
das Sicherheitsabblasventil durch eine Bewegung der Wand betätigt werden,
welche bei spielsweise durch einen Druckanstieg im Hinterdruckraum
bewirkt wird. Damit kann eine besonders einfache Betätigung des
Sicherheitsabblasventils bei einem Druckanstieg erreicht werden.
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Zweckmäßigerweise
wird ein erstes Verschlussmittel des ersten Ventils mittels einer
ersten Feder in eine geschlossene Stellung gezwungen und eines zweites
Verschlussmittel des zweiten Ventils wird mittels einer zweiten
Feder in eine geschlossene Stellung gezwungen. Eine durch die erste
Feder bewirkte und auf das erste Verschlussmittel wirkende erste
Vorspannung und/oder eine durch die zweite Feder bewirkte und auf
das zweite Verschlussmittel wirkende zweite Vorspannung ist/sind
zweckmäßigerweise
einstellbar. Dabei kann die erste Feder eine kleinere Federkonstante
als die zweite Feder aufweisen. Die vorgenannten Merkmale ermöglichen
in einfacher Weise eine exakte Einstellung des für das erste und/oder zweite
Ventil zum Ansprechen erforderlichen ersten bzw. zweiten Drucks.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung weist das erste Ventil ein Mittel zum
Begrenzung eines Öffnungswegs
auf. Das ermöglicht
eine besonders einfache Konstruktion des Sicherheitsabblasventils.
Es kann so ausgeführt
sein, dass bei Erreichen des Mittels zur Begrenzung des Öffnungswegs
das zweite Ventil betätigt
wird.
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Zweckmäßigerweise
greift zur Betätigung ein
Ventilhebel in das erste Verschlussmittel ein und das Sicherheitsabblasventil
ist durch eine Bewegung der Membran relativ zum Ventilhebel betätigbar.
Die vorgeschlagene Ausführungsform
lässt sich
besonders einfach realisieren. Zur Betätigung wird ein in einem herkömmlichen
Gasdruckregler ohnehin vorgesehener Ventilhebel sowie die dem Ventilhebel
gegenüberliegende
Membran verwendet.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung ist ein Durchtrittsquerschnitt zum
Abblasen des Gases beim ersten Ventil kleiner als beim zweiten Ventil.
Damit wird sichergestellt, dass nur eine sicherheitstechnisch unbedenkliche
Menge an Gas pro Zeiteinheit abgeblasen werden kann.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert.
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Die
einzige Figur zeigt eine Querschnittsansicht durch einen Gasdruckregler.
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Bei
dem in der Figur gezeigten Gasdruckregler ist in einem Gehäuse 1 eine,
z. B. aus Gummi oder Kunststoff hergestellte, Membran 2 vorgesehen.
Die Membran 2 begrenzt einen Hinterdruckraum 3.
In den Hinterdruckraum 3 mündet eine Eingangsdüse 4,
die mit einem schwenkbar gehaltenen Ventilhebel 5 verschließbar ist.
Mit dem Bezugszeichen 6 ist ein vom Hinterdruckraum 3 wegführender
Ausgangsstutzen bezeichnet. Die Membran 2 ist an ihrer
dem Hinterdruckraum 3 abgewandten Seite mit einer Platte 7 versehen,
gegen die eine darauf wirkende Membranfeder 8 anliegt.
Die Membran 2 und die Platte 7 weisen einen zentralen
Durchbruch 9 auf, in den ein zweistufiges Sicherheitsabblasventil
in einer an der Platte 7 angebrachten Gewindehülse 10 eingeschraubt
ist.
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Ein
erstes Ventil V1 des zweistufigen Sicherheitsabblasventil umfasst
eine Ventilstange 11, die an ihrem einen Ende eine Hebelöse 12 aufweist.
Der Ventilhebel 5 durchgreift die Hebelöse 12. An einem radial
von der Ventilstange 11 sich erstreckenden ersten Ventilteller 13 ist
ein O-Ring 14 aufgenommen. Am anderen Ende der Ventilstange 11 ist
eine erste Mutter 15 befestigt.
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Die
Ventilstange 11 ist in einer inneren Ventilhülse 16 mit
einem vorgegebenen Spiel verschiebbar geführt. Ein Verschiebe- bzw. Öffnungsweg
der Ventilstange 11 ist durch den Abstand der ersten Mutter 15 zu
einem in der Nähe
befindlichen oberen Rand der inneren Ventilhülse 16 definiert.
Eine erste Feder 17 zwingt den ersten Ventilteller 13 in
eine geschlossene Stellung, in der er gegen einen von der inneren
Ventilhülse 16 radial
sich erstreckenden zweiten Ventilteller 18 anliegt.
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Der
zweite Ventilteller 18 ist Bestandteil eines zweiten Ventils
V2; er ist an seiner den ersten Ventilteller 13 abgewandten
Seite mit einer Ringdichtung 19 versehen. Am anderen Ende
der inneren Ventilhülse 16 ist
eine zweite Mutter 20 angebracht. Die Ringdichtung 19 liegt
an einem umlaufenden Rand einer äußeren Ventilhülse 21 an.
Die äußere Ventilhülse 21 weist
an ihrem Außenumfang
ein Gewinde auf, welches in die Gewindehülse 10 eingreift. An
einem dem umlaufenden Rand gegenüberliegenden
Ende ist auf der äußeren Ventilhülse 21 eine zweite
Feder 22 abgestützt,
die gegen die zweite Mutter 20 anliegt. Mit dem Bezugszeichen 23 ist
eine im Gehäuse 1 vorgesehene
Ausblasöffnung
und mit dem Bezugszeichen 24 eine in der inneren Ventilhülse 16 vorgesehene
Entlüftungsbohrung
bezeichnet.
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Wie
aus der Figur klar ersichtlich ist, sind das erste Ventil V1 und
das zweite Ventil V2 koaxial angeordnet, und zwar bezüglich einer
durch die Ventilstange 11 definierten Achse. Das zweite
Ventil V2 umgibt das erste Ventil V1. Die Ventile V1, V2 bilden eine
Baueinheit, welche einfach mittels einer Schraubverbindung an der
Membran 2 befestigt werden kann.
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Die
Funktion der Vorrichtung ist folgende:
Bei einem Ansteigen
des Drucks im Hinterdruckraum 3 wird die Membran 2 nach
oben gedrückt.
Mittels der Hebelöse 12 wird
der Ventilhebel 5 so bewegt, dass die Eingangsdüse 4 geschlossen
wird. Eine weitere Bewegung des Ventilhebels 5 ist dann
nicht mehr möglich.
Bei einem weiteren Anstieg des Drucks im Hinterdruckraum 3 wird
die Membran 2 relativ zum Ventilhebel 3 weiter
nach oben bewegt. Dabei hebt zunächst
der zweite Ventilteller 18 vom ersten Ventilteller 13 ab.
Damit ist das erste Ventil V1 geöffnet. Gas
kann vom Hinterdruckraum 3 durch den zwischen der Ventilstange 11 und
der inneren Ventilhülse 16 gebildeten
Ringspalt bzw. die vorgesehene Passung entweichen. Das entwichene
Gas verlässt das
Gehäuse 1 über eine
Ausblasöffnung 23.
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Bei
einem weiteren Druckanstieg im Hinterdruckraum 3 wird die
zweite Feder 22 zusammengedrückt. Die äußere Ventilhülse 21 hebt
mit ihrem Umfangsrand von der Ringdichtung 19 ab. Damit
ist das zweite Ventil V2 geöffnet.
Gas entweicht vom Hinterdruckraum 3 durch die in der inneren
Ventilhülse 16 vorgesehene
Entlüftungsbohrung 24.
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Der
Ansprechdruck des ersten Ventils V1 ist durch die Vorspannung der
ersten Feder 17 gegeben. Der Ansprechdruck des zweiten
Ventils V2 ist durch die Vorspannung der zweiten Feder 22 gegeben.
Der jeweilige Ansprechdruck kann durch Verstellen der ersten 15 und
der zweiten Mutter 20 eingestellt werden.
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Membran
- 3
- Hinterdruckraum
- 4
- Eingangsdüse
- 5
- Ventilhebel
- 6
- Ausgangsstutzen
- 7
- Platte
- 8
- Membranfeder
- 9
- Durchbruch
- 10
- Gewindehülse
- 11
- Gewindestange
- 12
- Hebelöse
- 13
- erster
Ventilteller
- 14
- O-Ring
- 15
- erste
Mutter
- 16
- innere
Ventilhülse
- 17
- erste
Feder
- 18
- zweiter
Ventilteller
- 19
- Ringdichtung
- 20
- zweite
Mutter
- 21
- äußere Ventilhülse
- 22
- zweite
Feder
- 23
- Ausblasöffnung
- 24
- Entlüftungsbohrung
- V1
- erstes
Ventil
- V2
- zweites
Ventil