DE3041981A1 - Druckregler mit zusatzeinrichtungen an der membraneinrichtung - Google Patents

Description

• DRUCKREGLER MIT ZUSATZEINRICHTUNGEN AN DER
• XEMBRANEINRICHTUNG Die Erfindung betrifft einen Druckregler mit Zusatzeinrichtungen an der Meibraneinrichtung, die geeignet sind zur Erhaltung der Regelfunktion, zum Schutz der Membran selbst gegen Bersten, zum Abbau eines Überdruckes und zum Schutz gegen Gasaustritt in den Aufstellungsraum bei erhöhtem Überdruck auf der Reglerausgangsseite, in der die Membraneinrichtung angeordnet ist.
• Ein Druckregler hat die Aufgabe, einen höheren Eingangsdruck auf einen niedrigeren und konstanten Ausgangsdruck zu reduzieren, ganz gleich, ob es sich hier um ein gasförmig es oder ein flüssiges Medium handelt. Im vorliegenden Falle betrifft es vorzugsweise einen Druckregler für Propangas, der i großen Umfange innerhalb geschlossener Räume, also im Haushalt, eingesetzt wird. Die Membraneinrichtung ist dabei das wichtigste, aber auch das empfindlichste Glied innerhalb des Druckreglers. Die Membran hat die Aufgabe, den Reglerausgangsdruck ständig abzutasten, mit der Gegenkraft einer Druckfeder, an der der gewünschte Ausgangsdruck eingestellt wird, zu vergleichen und die Ventileinrichtung zu steuern. Je niedriger, also je feiner der Ausgangsdruck ist1 um so empfindlicher muß auch die Membran seine d. h.
• die Membran darf nur eine bestimmte Dicke haben und wird damit empfindlich gegen Überdruck. Ein Überdruck kann aber sehr schnell dann zustande kommen, wenn keine Abnahme erfolgt, das Regelventil also schließen sollte, aber nicht ganz abschließen kann, weil z. B. ein Fremdkörper auf der Regeldüse sitzt.
• Zum Schutz gegen das Bersten einer Membran bei Überdruck gibt es abgeflachte Reglerdeckel, gegen die sich die Membran abstützen kann. Zum Abbau eines auf eine geringe Undichtheit am Regelventil zurückzuführenden Überdruckes schützt ein Sicherheitsabblaseventil, welches auch in der Hembraneinrichtung untergebracht sein kann, welches den Überdruck durch eine Atmungsöffnung im Reglerdeckel in den Aufstellungsraum abblasen läßt1 und weiter gibt es Einrichtungen, die einen Austritt des Gases in den Aufstellungsraum verhindern, wenn z. B.
• eine Membran durch Materialfehler oder mechanische Beschädigung trotzdem bricht. Solche Einrichtungen sind bekannt durch das DBGM 77 02 557 das DBP l 673 510, das DBP 1 233 794.
• Diese vorgenannten und bekannten Schutzeinrichtungen haben aber gewisse Nachteile. Legt sich die Membran zu früh am oberen Deckelrand an, so leidet die Regelgenauigkeit darunter. Wird der Überdruck zu hoch, kann sich auch der dünne Membranteller durchbiegen, bei zu großem Hub der Membraneinrichtung bis zur Anlage am Reglerdeckel wird das Ventilgestänge verbogen, die Membranbruchsicherungen gegen Austritt des Gases in den Aufstellungsraum engen entweder die Atmungsfähigkeit ein oder lassen trotzdem eine zu große Gasmenge in den Aufstellungsraum abfließen, bevor diese schließt.
• Aufgabe der Erfindung ist es1 je nach der Höhe des Reglereingangsdruckes und damit der Gefährlichkeit in der Auswirkung auf die Membraneinrichtung im Falle einer Undichtheit am Regelventil die Membraneinrichtung so zu gestalten, daß ein Durchbiegen des dünnen Membrantellers verhindert und damit die Regelfunktion voll aufrecht erhalten wird, das Ventilgestänge zu entlasten, wenn der Sicherheitshub bis zur Anlage der Membran am Reglerdeckel zu groß wird, diese Entlastungseinrichtung gleichzeitig auch als Sicherheitsventil zu benutzen und schließlich eine Zusatzeinrichtung mit der Membran einrichtung zu verbinden, die im Falle eines Membranbruches einen Austritt des Mediums in den Aufstellungsraum vollständig verhindert.
• Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche l bis 7 gelöst.
• Der mit der Erfindung erzielte Vorteil liegt darin, daß bei einem unzulässig hohen Druckanstieg auf der Reglerausgangsseite, in der auch die Membraneinrichtung angebracht ist nicht nur die Membran abgestützt und gegen Bruch gesichert wird sondern auch der dünne Membranteller eine Abstützung gegen weitere Durchbiegung erhält und durch weitere Anordnung eines federnden Zuggliedes darüberhinaus auch der Ventilhebel mit der Ventildichtung vor einer Überbeanspruchung geschützt wird. Wenn trotzdem durch widrige Umstände die Membran bersten sollte, geht die Membraneinrichtung in volle Offenstellung, verschließt aber gleichzeitig die Atmungsbohrung im Deckel, so daß kein Gas oder Flüssigkeit in den Aufstellungsraum austreten kann.
• Die Erfindung ist anhand von in ded Xeicnnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert, und es zeigen Fig. 1 die Abstützung des Membrantellers durch Stützhülsen.
• Fig. 2 ein federndes Zugglied, welches durch O-Ringe während seiner Bewegung zum Reglerdeckel hin abgedichtet wird und über den gesamten Bewegungsspielraum hin abgedichtet bleibt.
• Fig. 3 ebenso ein federndes Zwischenglied, wobei aber das Federglied im druckführenden Raum angeordnet ist, so daß eine zusätzliche Abdichtung an der Durchbruchstelle des Ventilhebel-Zuggestänges nicht erforderlich wird.
• Fig. 4 eine Möglichkeit, das Ventilhebel-Zuggestänge mit seinem im druckführenden Raum angeordneten Federglied und dem pilzförmigen Kopf durch weitere Anordnung eines Dichtringes 25 als Sicherheitsabblaseventil zu benutzen.
• Fig. 5 eine an der Membraneinrichtung angeordnete Zugstange mit einer Abdichtplatte zum Verschließen der Atmungsbohrung 31, wenn die Membraneinrichtung voll geöffnet hat, was z. B.
• dann geschieht wenn die Membran gebrochen ist und sich ein Druckausgleich unterhalb und oberhalb der Membran bildet; natürlich auch dann, wenn der Druckregler vollkommen drucklos ist.
• Das zu regelnde Medium, z. B. Propangas, tritt durch die Düse 10 eins gelangt in den Hinterdruckraum 33 und beaufschlagt die Membran 4, die gegen die Feder 6 nach oben gedrückt wird und über das Ventilhebelgestänge 12 und den Ventilhebel 11 den Gaszufluß aus der Düse 10 drosselt, bis ein Gleichgewichtszustand hergestellt ist zu der Kraft der Regelfeder 6. Im Normalfalle besteht zwischen Membranteller 3 und Deckel flansch 5a ein Sicherheitsabstand, damit der Ventilhebel 11 die Düse 10 auch sicher abschließen kann. Erst wenn sich durch eine Undichtheit zwischen Düse 10 und Ventilabdichtung, z. B.
• durch einen Fremdkörper eine unzulässige Druckerhöhung ergibt, die sich bis zum vollen Eingangsdruck erhöhen kann, wird über die Membran 4 der Membranteller 3 gegen die Druckfeder 6 bis an den Deckelflansch 5a gedrückt, und bei weiterer Druckerhöhung würde sich dann auch der Membranteller 3 durchwölbene Um dies zu verhindern, ist -ine Stützhülse 1 - angeordnet außerhalb der Druckfeder 6 - oder eine Stutzmnalse 2 - angeordnet innerhalb der Druckfeder 6 - vorge- 4 sehen, die in ihrer Länge so abgestiimtst, daß eine Durchwölbung des Membrantellers 3 von der Stützhülse 1 oder 2 abgefangen wird.
• Bei der Stützhülse 1 besteht der Vorteil, daß zur genauen Einstellung der Federkraft 6 ein Federteller 7 angeordnet werden kann mit einer Verstellmöglichkeit durch die Madenschraube 8.
• Wird die Stützhülse 2 innerhalb der Regelfeder 6 angeordnet, kann ein Federteller 7 nicht vorgesehen werden; die Regelfeder 6 muß vor dem Einbau auf das richtige Kräftemaß ausgewogen werden. Der Vorteil bei der Stützhülse 2 liegt darin, daß die Abstützung des Membrantellers 3 mehr zur Mitte hin erfolgt.
• In der Fig. 2 ist zwischen dem Ventilhebelgestänge 14 und der Membrantellerverschraubung 15 eine Zugstange 17 angeordnet, die durch die O-Ringe 18 zur Membrantellerverschraubung 15 hin eine gleitende gasdichte Abdichtung ermöglicht.
• Die Druckfeder 19 drückt im Normalzustand die Membrantellerverschraubung 15 immer fest gegen das Ventilhebelgestänge 14. Erst bei einem unzulässig hohen Hinterdruckanstieg wird zunächst der Ventilhebel 11 die Düse 10 abschließen, und bei weiterem Druckanstieg infolge einer Undichtheit hebt dann die Membrantellerverschraubung 15 vom Ventilhebelgestänge 14 abi es entsteht ein Spalt 16, der dem Abstand des Membrantellers 3 vom Deckelflansch 5a entspricht.
• Auch bei dieser Ausführung nach Fig. 2 kann zusätzlich eine Stützhülse 1 oder 2 angeordnet werden. Der Vorteil dieser Ausführung nach Fig. 2 liegt darin, daß der Ventilhebel 11 durch das federnde Zwischenglied von einer übermäßig starken Schließkraft entlastet wird.
• In der Fig. 3 wird das Ventilhebel-Zuggestänge 22 bei einem entstehenden unzulässig hohen Überdruck durch die Druckfeder 21 entlastete damit sich der Membranteller 3 an den Deckelflansch 5a anlegen kann.
• Der Vorteil nach der Ausführung Fig. 3 besteht darin, daß das Ventilhebel-Zuggestänge 22 durch die geschlossene Kapsel 34 gasdicht zum Deckelraum 35 abgedichtet wird, zusätzliche O-Ringe 18 hier also nicht erforderlich sind.
• Eine Abdichtung des Membranraumes 35 zum Aufstellungsraum ist unbedingt dann erforderlich, wenn der Druckregler in geschlossenen Räumen - z.B. in Wohnräumen - aufgestellt wird. Bei einer Aufstellung des Druckreglers im Freien kann nach Fig. 4 in der Kapsel 34 eine zusätzliche Dichtung 25 vorgesehen werden, die durch den pilzförmigen Kopf des Ventilhebel-Zuggestänges 22 und den Federdruck 21 abgedichtet wird. Erst bei unzulässig hohem Überdruck und einer Schließlage des Ventilhebels 11 wird sich die Kapsel 34 mit Dichtung 25 vom pilzförmigen Kopf des Ventilhebel-Zuggestänges 22 abheben und einen Überdruck durch die Deckelöffnung 26 abblasen lassen.
• Der Vorteil der Ausführung nach Fig. 4 liegt darin, daß nach der Dichtung 25 keine verengenden Bauteile folgen und dadurch eine verhältnismäßig große Gasmenge abgeblasen werden kann1 wenn die Deckelbelüftung 26 entsprechend groß ausgelegt wird. Auch hier kann eine zusätzliche Membranabstützung durch Stützhülse 1 oder 2 erfolgen.
• Es ist nicht auszuschließen, daß durch irgendwelche Umstände eine Membran dennoch zu Bruch geht. Geschieht dies bei einem Druckregler in einem geschlossenen Aufstellungsraum, so muß verhindert werden daß Gas in den Aufstellungsraum austritt.
• Bei einer Membranbeschädigung erfolgt ein Druckausgleich unterhalb und oberhalb der Mebraneinrichtung, die Druckfeder 6 drückt dann die Membraneinrichtung voll in die Offenstellung, die Düse 10 wird voll geöffnet und die volle Gasmenge könnte über die Atmungsbohrung 31 in den Aufstellungsraum austreten.
• Durch die in Fig. 5 gezeigte Anordnung einer Zugstange 30 mit Abdichtplatte 32 am Ventilhebel-Zuggestänge 12 wird die Atmungsbohrung 31 voll zugeschlossen, sobald die Membraneinrichtung mit dem Ventilhebel 11 in volle Offenstellung geht.
• Auch bei dieser Zusatzeinrichtung, die bei Membranbeschädigung einen Gasaustritt in den Aufstellungsraum verhindert, kann zur Abstützung des Membrantellers 3 gegen Durchbiegen bei Überdruck und bei noch nicht beschädigter Membran, eine Stützhülse 1 oder 2 vorgesehen werden. Diese Zusatzeinrichtungen an der Membraneinrichtung eines Druckreglers, insbesondere für Flüssiggaßanlagen beugen einerseits einem Membranbruch bei Überdruck vor, entlasten durch die federnden Zugglieder das Ventilhebelgestänge, verhindern durch die Stützhülsen bei nur vorübergehender Druckerhöhung ein Durchbiegen des Membrantellers, wodurch die volle Funktionsfähigkeit des Druckreglers auch in seiner Druckeinstellung erhalten bleibt und verhindern andererseits einen Gasaustritt auch im Falle einer Membranbeschädigung.
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Claims (7)

1. AN SPRÜCHE Druckregler mit Zusatzeinrichtungen an der Membraneinrichtung, die geeignet sind zur Erhaltung der Regelfunktion, zum Schutz der Membran selbst gegen Bersten, zum Abbau eines Überdruckes und zum Schutz gegen Gasaustritt in den Aufstellungsraum bei erhöhtem Überdruck auf der Reglerausgangsseite, in der die Nembraneinrichtung angeordnet ist1 dadurch gekennzeichnet, daß der Membranteller durch eine Stützhülse gegen den Reglerdeckel abgestützt, das Ventilhebelgestänge durch ein federndes Zwischenglied entlastet und die Atmungsbohrung zum Aufstellungsraum hin durch ein mit der Membraneinrichtung verbundenes Gestänge verschlossen werden kann.
2. 2. Druckregler mit Zusatzeinrichtungen an der Membraneinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Membranteller (3) durch eine Stützhülse (1) außerhalb der Regelfeder (6) gegen den Reglerdeckel (5) abgestützt wird.
3. 3. Druckregler mit Zusatzeinrichtungen an der Membraneinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Membranteller (3) durch eine Stützhülse (2) innerhalb der Regelfeder (6) gegen den Reglerdeckel (5) abgestützt wird.
4. 4. Druckregler mit Zusatzeinrichtungen an der Membraneinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilhebelzuggestänge tal7) welches über ein federndes Zwischenglied (19) mit der Membraneinrichtung verbunden isto an seinen nachgiebigen Gleitstellen durch einen oder mehrere O-Ringe (18) gasdicht abgedichtet ist.
5. 5. Druckregler mit Zusatzeinrichtungen an der Membraneinrichtung nach Anspruch 1 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilhebelzuggestänge (22) mit dem federnden Zwischenglied (21) in einer nach dem Reglerdeckel und dem Aufstellungsraum hin abgeschlossenen Kapsel (34) verankert und die Feder (21) im druckführenden Raum angeordnet ist.
6. 6. Druckregler mit Zusatzeinrichtungen an der Membraneinrichtung nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß der pilzförmige Kopf des Ventilhebelzuggestänges (22) durch eine Dichtung (25) zum Aufstellungsraum hin abgedichtet ist.
7. 7 Druckregler mit Zusatzeinrichtungen an der Membraneinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilhebelzuggestänge (12) eine Zugstange (30) mit einer Abdichtplatte (32) angeordnet istXdie bei voll ausgefahrenem Membrahub in Richtung Offenstellung eine Atmungsbohrung ( 31 ) am Reglerdeckel (5) werschliesst.