DE1121895B

DE1121895B - Druckminderventil fuer Fluessigkeiten und Gase

Info

Publication number: DE1121895B
Application number: DEB37281A
Authority: DE
Inventors: Karl Bischoff
Original assignee: Bopp and Reuther GmbH
Current assignee: Bopp and Reuther GmbH
Priority date: 1954-08-28
Filing date: 1955-09-23
Publication date: 1962-01-11
Also published as: DE1093639B

Description

Druckminderventil für Flüssigkeiten und Gase Zusatz zum Patent 1093 639 Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterentwicklung des Druckminderventils für Flüssigkeiten und Gase nach Patent 1093 639. Das Hauptpatent behandelt ein Druckminderventil für Flüssigkeiten und Gase nüt einem im öffnungssinn vom Vordruck beaufschlagten Drosselkegel und einem dieser Kraft entgegenwirkenden, vom Vordruck beaufschlagten und mit dem Drosselkegel durch eine Stange verbundenen Ausgleichskolben, wobei der Ausgleichskolben vom Vordruckraum durch eine Zwischenwand ge- trennt angeordnet, der Vordruckraum mit Ausgleichskolbenraum durch eine Nebenleitung verbunden und der Ausgleichskolben durch eine Feder belastet ist und wobei in der Nebenschlußleitung an der Abzweigstelle zum Ausgleichskolbenraum ein Venturirohr als Drosselstelle vorgesehen ist. Ihm gegenüber kennzeichnet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß die Feder in bei Druckminderern anderer Art an sich bekannter Weise den Drosselkegel in schließendem Sinne belastet.
Bei den üblichen Druckminderventilen mit Hilfssteuerung ist am Hauptkegel eine öffnungsfeder vorgesehen, die den Drosselkegel auch öffnet, wenn das Steuerventil geschlossen ist. Eine Ansteuerung des Hauptventils durch verschiedene Impulse ist daher bei dieser bekannten Bauart nicht möglich. Außerdem kommt bei ihnen kein vollkommener Abschluß des Hauptkegels zustande, obwohl dies vielfach gewünscht ist. Es gibt allerdings schon Druckminderventile mit Hilfssteuerung, bei denen der Drosselkegel des Hauptventils durch eine Feder im schließenden Sinne belastet wird. Gegenüber dieser Bauart hat der Erfindungsgegenstand den Vorteil, daß bei ihm eine unmittelbare Beeinflussung im regeltechnisch-positiven Sinne besteht. Es ist alsoeinestabilere Regelung gegeben, weil der Drosselkegel durch Druckerhöhung im Niederdruckraum geschlossen und durch Druckabfall geöffnet wird. Es können somit höhere Stellgeschwindigkeiten erreicht werden, weil die Totzeit verkürzt ist.
Das erfindungsgemäße Ventil kann für verschiedene Zwecke, beispielsweise als überströmventil mit Niederdrucksteuerung in Zusammenarbeit mit einem Schwimmerventil u. dgl., verwendet werden. Die oben angegebenen Nachteile der bekannten Ausführungen treten bei ihm nicht auf.
Um weiterhin zu erreichen, daß beim Zusammenbau bzw. bei einer fällig werdenden Reparatur die entsprechenden Teile nur in einer Richtung ein- oder ausgebaut werden brauchen, ist die Feder zwischen Ausgleichskolben und der Zwischenwand angeordnet.
Fortschrittlich ist bei der vorgeschlagenen Bauart, daß das Steuerventil im geschlossenen Zustand als Verriegelung für das Hauptventil dient. Ein weiterer Vorteil ist das Erreichen niedriger Enddrücke, selbst bei höheren Vordrücken. Ferner kann das Ventil vollständig gesperrt werden, wenn ein Impuls das verlangt.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Zwei ihrer Anwendungsmöglichkeiten zeigen die Figuren, von denen Fig. 1 sie in Verbindung mit einem überströmventil und Fig. 2 den Einsatz bei einer Mengenregelung mit Niederdrucksteuerung und Schwimmerventil veranschaulicht.
Das Aggregat nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus dem Hauptventil 1 mit einer Nebenleitung 2, die vom Hochdruckraum 3 zu einer Drosselstelle 4 führt. Ein Magnetventil 5 und ein Steuerventil 6 vervollständigen es. In dieser Anordnung tritt das Hauptventil in Tätigkeit, sobald das Magnetventil 5 den Durchfluß freigibt und solange in der Niederdruckleitung 7 der durch ein Manometer 8 angezeigte Druck nicht überschritten wird. Ein weiteres Manometer 9 gibt den Hochdruck an.
Das Medium tritt in Pfeilrichung in das Hauptventil ein und belastet den Drosselkegel 10 im öffnenden Sinne. Gleichzeitig wird das Medium durch die Nebenleitung 2 über die Drosselstelle 4 und eine Steuerleitung 11 einem Entlastungsraum 12 zugeführt, der sich unterhalb des Kolbens 13 in einem Zylinder 14 befindet. Der Kolben 13 hat etwa den gleichen Durchmesser wie der Drosselkegel 10, so daß im Ruhezustand die öffnungskraft gegen den Drosselkegel ausgeglichen ist. Eine Feder 15 wirkt zusammen mit dem Niederdruck auf Abschluß des Drosselkegels 10. Vorteilhaft kann die Feder 15 auch im Entlastungsraum 12 unter dem Kolben 13 zwischen ihm und der Zwischenwand 14a angeordnet sein. Wenn jetzt das Magnetventil 5 - beispielsweise bei Stromausfall - öffnet, wird der Durchfluß zum Steuerventil 6 freigegeben. Liegt der Niederdruck unter der eingestellten Grenze, tritt das letztere in Tlätigkeit. In diesem Falle übernimmt das Steuerventil 6 zunächst die kleinen Durchflußmengen. Sobald die Entnahme größer wird, schaltet es selbsttätig das Hauptventil ein, weil der Druck infolge der Strömungsgeschwindigkeit unmittelbar hinter der Drosselstelle 4 abfällt. Der Druckabfall wird durch die Steuerleitung 11 dem Entlastungsraum 12 mitgeteilt, dadurch öffnet das Hauptventil, nachdem ein geringerer Druck auf den Kolben 13 einwirkt.
Steuernd ist in allen Fällen nur das Ventil 6. Bei geschlossenem Magnetventil 5 ist das Hauptventil gewissermaßen verriegelt. Es kann kein Durchfluß stattfinden, da die Feder 15 bei sonst ausgeglichenen Kräften den Drosselkegel 10 geschlossen hält. Das Steuerventil 6 ist als ein empfindlich arbeitendes Druckminderventil kleiner Leistung ausgebildet. Es ist ebenfalls gegen den Hochdruck entlastet und schließt bei Entnahme Null sicher ab. Seine Einstellung erfolgt nach dem Niederdruckmanometer 8. Eine Leitung 16 dient als Impulsanschluß.
In dem in der Fig. 2 dargestellten Beispiel zur Mengenregelung mit Niederdrucksteuerung ist das Hauptventil mit einem Schwimmerventil kombiniert. Die Mengenregelung beruht auf Gleichhaltung des Druckes vor einer Blende 17. Das Hauptventil mit seinem Drosselkegel 10 wird durch die Feder 15 in geschlossenem Zustand gehalten, solange die Impulsventile 18 bzw. 19 ebenfalls geschlossen sind. Sinkt die Druckhöhe vor der Mengenblende 17 ab, öffnet der Schwimmer 20 für die Druckhöhe das Impulsventil 18. Wenn gleichzeitig der Wasserstand 21 im Behälter noch nicht seinen Höchstwert erreicht hat, wird durch Men des Ventils 19 der Durchfluß in der Nebenleitung 2 freigegeben. Mit der Strömungsgeschwindigkeit entsteht in der Dresselstene 4 ein Druckabfall, welcher durch die Steuerleitung 11 dem Raum 12 unter dem Kolben 13 mitgeteilt wird. Der Druckabfall erreicht dabei einen so großen Wert, daß die gegen den Drosselkegel 10 gerichtete Kraft des Vordruckes das Men des Ventils und damit die Freigabe des Durchflusses im Hauptventil bewirkt. Sobald der Druck vor der Blende 17 wieder steigt, wird auch das Impulsventil 18 geschlossen, der Druck im Raum 12 erhöht sich, und das Hauptventil geht in die Schließstellung.
Die Ventilschaltung nach Fig. 2 stellt also eine Kombination zwischen Druckminderer und Schwimmerventil dar. Durch die Verwendung eines Schwimmers auch für die Regelung der Druckhöhe wird die erforderliche Genauigkeit mit einfachsten Mitteln erreicht, um einen Durchfluß mit gleichbleibender Menge zu gewährleisten. Voraussetzung für die einwandfreie Funktion ist ein genügender Vordruck mit einer bestimmten Mindesthöhe.
Die dem Schwimmer 20 zugehörige Einrichtung ist besonders zu befestigen, um Rückwirkungen der Strömung auf den Wasserspiegel 21 zu vermeiden. Auch für den Schwimmer 22 ist ein besonderer Korb 23 anzubringen, der mit kleinen öffnungen versehen ist, damit die Unruhe des Wasserspiegels vom Schwimmer ferngehalten wird.

Claims

PATENTANSPROCHE: 1. Druckminderventil fÜr Flüssigkeiten und Gase mit einem im Öffnungssinn vom Vordruck beaufschlagten Drosselkegel und einem dieser Kraft entgegenwirkenden, vom Vordruck beaufschlagten und mit dem Drosselkegel durch eine Stange verbundenen Ausgleichskolben, wobei der Ausgleichskolben vom Vordruckraum durch eine Zwischenwand getrennt angeordnet, der Vordruckraum mit Ausgleichskolbenraum durch eine Nebenleitung verbunden und dier Ausgleichskolben durch eine Feder belastet ist und wobei in der Nebenleitung an der Abzweigstelle zum Ausgleichskolbenraum ein Venturirohr als Drosselstelle vorgesehen ist, nach Patent 1093 639, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) in bei Druckminderern anderer Art an sich bekannter Weise den Drosselkegel (10) in schließendem Sinne belastet.
2. Druckminderventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) zwischen Ausgleichskolben (13) und der Zwischenwand (14a) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 733 620, 712 163, 687 201; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1690 358; französische Patentschrift Nr. 892 516; britische Patentschrift Nr. 552 324.