DE1248987C2 - Druckregler fuer druckluftspeicheranlagen - Google Patents

Description

Steuerstange eine sich gegen die Membran durch eine Feder abstützende Ringdichtung vorgesehen ist, die einerseits mit den Querbohrungen ein Auslaßventil für die Druckluft im Arbeitszylinder und andererseits mit einem in die Membrandruckkammer vorspringenden Ringsitz ein Durchlaßventil für die Druckluft im Speicher zum Arbeitszylinder bildet.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der Zeichnung wiedergegeben. Die Abbildung zeigt einen Längsschnitt durch den Druckregler.

Im Innern des Gehäuses 1 ist eine Hauptkammer 2 vorgesehen, welche den noch später zu beschreibenden Steuerkolben aufnimmt. In der Kammer 2 einmündend ist der Druckluftanschluß 3 vorgesehen, an dem die vom Kompressor kommende Leitung angeschlossen wird. Andererseits sitzt am Gehäuse 1 auf der gegenüberliegenden Seite der Anschlußstutzen 4, von dem eine nur schematisch dargestellte Leitung 5 zu dem Vorratsbehälter 6 führt.

Der Anschlußstutzen 4 geht in einen Kanal 7 über, in welchem ein federbeaufschlagtes Rückschlagventil 8 sitzt und der andererseits über eine Bohrung 9 mit der Kammer 2 verbunden ist. Der Boden des Gehäuses 1 wird durch eine Kappe 10 gebildet, die as einen Auslaßstutzen 11 aufweist. Zwischen dieser Kappe 10 und dem Gehäuse 1 liegt eine Trennwand 12 mit einem Ventilsitz 13, der mit einer federbeaufschlagten Ventilplatte 14 verschlossen wird. Die Ventilplatte 14 sitzt fest auf einem Schaft 15, auf dessen Kopf 16 der Steuerkolben 17 für das Abströmventil 13, 14 hängt, wobei eine Feder 18 für eine elastische Verbindung zwischen Kolben 17 und dem Schaft 15 sorgt. Der Steuerkolben 17 führt sich an einem im Gehäuse 1 vorgesehenen Arbeitszylinder 19, der in einem in die Kammer 2 hineinreichenden Gehäusevorsprung untergebracht ist. Auf der Außenseite des Gehäusevorsprunges sitzt eine Filterkappe 21, die durch eine Feder gehalten wird.

Der Arbeitszylinder 19 des Steuerkolbens 17 ist über eine Bohrung 22 mit einer Anschlußstelle 23 beispielsweise für einen Spaltfilteranschluß verbunden.

Normalerweise ist der Anschluß 23 durch die Blindverschraubung 24 verschlossen.

In einem im Gehäuseoberteil 25 sitzenden Bund ist eine Membran 26 mit Hilfe der Staubkappe 27 eingespannt. Von oben drückt auf die Membran 26 eine Druckfeder 28, die mit einer Stellschraube 29 auf den Solldruck einstellbar ist.

Die Membran 26 teilt den Gehäuseinnenraum in eine über der Membran liegende Kammer 30, die über eine Bohrung 31 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, und in eine unter der Membran 26 liegende Kammer 32, welche mit dem Arbeitszylinder 19 des Steuerkolbens 17 über eine zylindrische Bohrung 33 verbunden ist. Am Boden der Kammer 32 ist am oberen Ende der Bohrung 33, diese umgebend, ein Ringsitz 34 vorgesehen, für die noch später zu beschreibende Ventilplatte 35. Die Platte 35 bildet den sogenannten Dreifachdichtkörper.

An der Membran 26 hängt eine Steuerstange 36, die sich mit ihrem äußeren Einsatz 37 in der Bohrung 33 führt. Die Steuerstange 36 weist eine Längsbohrung 38 auf, die bis in das verdickte Teil 37 hineinreicht. Dicht oberhalb des Teiles 37 sind Querbohrungen 39 vorgesehen. Andererseits weist das Teil 37 eine spiralisch um dessen Umfang herumlaufende Nut 40 auf. Zwischen den Dreifachdichtkörper 35 und der Membran 26 ist außerdem eine Feder 41 eingeschaltet. Hinter dem Rückschlagventile zweigt ein Kanal 42 ab, der zur Membrandruckkammer 32 führt. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Mit der Stellschraube 29 wird über die Feder 28 und die Membran 26 die gewünschte Druckhöhe im Vorratsbehälter 6 eingestellt. Wenn der Kompressor über den Anschluß 3 der Hauptkammer 2 mit Druckluft beschickt wird, so kann diese zunächst durch den Filter 21 hindurch über den Kanal 9 in der Bohrung? einströmen, das Rückschlagventile im Anschlußstutzen 4 von seinem Sitz abheben und anschließend zum Vorratsbehälter strömen. Gleichzeitig strömt die Luft auch über den Kanal 42 in die Kammer 32 unter die Membran 26.

Sobald die gewünschte Druckhöhe erreicht ist, wird die Membran 26 entgegen der Wirkung der Feder 28 hochgehoben. Damit wird auch die Steuerstange 36 hochgezogen. Der Dreifachdichtkörper 35 verbleibt zunächst noch auf seinem Ringsitz 34, so daß beim Hochheben der Steuerstange 36 vom Dichtkörper 35 zunächst nur die Querbohrungen 39 überdeckt und verschlossen werden.

Erst wenn die Steuerstange 36 so weit hochgehoben wird, daß deren verstärkter Teil 37 an die Unterseite der Dichtplatte 35 antrifft, wird diese von dem Ringsitz 34 abgehoben. Dann ist die Nut 40 freigegeben, und eine Verbindung zwischen der Kammer 32 und dem Arbeitszylinder 19 des Steuerkolbens 17 wird hergestellt und dieser mit Druckluft aus der Kammer 32 beaufschlagt und nach unten gedrückt, wobei sich die Ventilplatte 14 von dem Ventilsitz 13 in der Zwischenwand 12 abhebt.

Die vom Kompressor kommende Luft kann dann aus der Kammer 2 durch den Anschlußstutzen 11 ins Freie abfließen.

Wenn die im Vorratsbehälter 6 aufgespeicherte Druckluft verbraucht wird, also der Druck nachläßt, wandert die Membran 26 wieder nach unten; dabei sitzt zunächst der Dreifachdichtkörper 35 wieder auf. Sinkt die Membran 36 noch weiter, so gibt der Dreifachdichtkörper die Querbohrungen 39 frei.

Damit kann der Arbeitszylinder 19 des Steuerkolbens 17 über die Nut 40, die Querbohrungen 39 und die Längsbohrung 38 entlüftet werden, wobei die Luft über die Kammer 30 durch die Bohrung 31 in die Atmosphäre abfließt und die Ventilplatte 14 sich wieder auf ihren Sitz legt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckregler für eine Druckluftspeicheranlage, deren Vorratsbehälter von einer ständig laufenden Pumpe über ein Rückschlagventil aufgeladen wird, mit einem vom Speicherdruck über einen Verbindungskanal beaufschlagbaren mit einem Arbeitszylinder beweglichen Steuerkolben für ein vor dem Rückschlagventil liegendes Abströmventil, das bei Erreichen des Solldrucks geöffnet wird, um die Pumpe zu entlasten, und nach Abfallen des Speicherdrucks auf einen Mindestwert wieder geschlossen wird, wobei durch eine den Speicherdruck gegen eine Sollwerteinstellfeder messende Membran eine durchbohrte Steuerstange geführt ist, deren eines Ende in die mit der Atmosphäre verbundene, die Einstellfeder enthaltende Membrankammer ragt und deren anderes Ende im Gehäuse geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (36) an ihrem anderen Ende in einen verdickten Endteil (37) übergeht, vor welchem sich die Durchbohrung (38) der Steuerstange (36) in nach außen gerichtete Querbohrungen (39) fortsetzt, und der anschließende zum Arbeitszylinder (19) führende Verbindungskanal aus einer Nut (40) im Endteil (37) besteht, wobei auf der Steuerstange (36) eine sich gegen die Membran (26) durch eine Feder (41) abstützende Ringdichtung (35) vorgesehen ist, die einerseits mit den Querbohrungen (39) ein Auslaßventil für die Druckluft im Arbeitszylinder (19) und andererseits mit einem in die Membrandruckkammer (32) vorspringenden Ringsitz (34) ein Durchlaßventil für die Druckluft im Speicher zum Arbeitszylinder (19) bildet.

   Die Erfindung betrifft einen Druckregler für eine Druckluftspeicheranlage, deren Vorratsbehälter von einer ständig laufenden Pumpe über ein Rückschlagventil aufgeladen wird, mit einem vom Speicherdruck über einen Verbindungskanal beaufschlagbaren in einem Arbeitszylinder beweglichen Steuerkolben für ein vor dem Rückschlagventil liegendes Abströmventil, das bei Erreichen des Solldrucks geöffnet wird, um die Pumpe zu entlasten, Und nach Abfallen des Speicherdruckes auf einen Mindestwert wieder geschlossen wird, wobei durch eine den Speicherdruck gegen eine Sollwerteinstellfeder messende Membran eine durchbohrte Steuerstange geführt ist, deren eines Ende in die mit der Atmosphäre verbundene, die Einstellfeder enthaltende Membrankammer ragt und deren anderes Ende im Gehäuse geführt ist.

   Ein derartiger Druckregler ist bereits bekannt, in dessen Steuerteil in der Mitte einer Membran ein Rohrstück befestigt ist, welches von einer Ventilstange durchsetzt wird. Das Rohrstück hat auf seiner Außenseite einen Dichtungsring und führt sich mit diesem nach Art eine Kolbens in einer im Reglergehäuse vorgesehenen zentralen zylindrischen Führung. Die Verwendung der Membran stellt bei dieser Konstruktion gegenüber den älteren Bauarten, die auf einem Differentialflächensystem aufbauen, keinen Fortschritt dar, weil die Membran lediglich zur Abdichtung des Mittelstücks nach außen im Gehäuse dient, das Mittelstück selbst aber infolge seiner kolbenartigen Anordnung und Abdichtung erhöhte Beaufschlagungskräfte erfordert. Derartige Kolbenführungen geben erfahrungsgemäß bei längerer Betriebszeit immer zu Strömungen Anlaß.

   Bei dieser bekannten Bauart ist ferner oberhalb und unterhalb des Röhrstückes je ein Ventil vorgesehen, wobei die beiden Ventile über die das Rohrstück durchsetzende Ventilstange miteinander verbunden sind. Dies hat zur Folge, daß sich die im Gehäuse enthaltende Druckluft zwischen Rohrstück und Ventilstange immer zum oberen Ventil hin auswirkt, so daß für dieses Ventil eine starke Schließfeder erforderlich ist. Hierdurch wird einerseits die Wirkung des Reglers erheblich beeinträchtigt. Andererseits ist der konstruktive Aufbau äußerst aufwendig und infolgedessen störanfällig. 1 Es sind ferner Druckregler für Druckluftspeicheranlagen bekannt, die das vom Kompressor mitgeförderte Öl während der Leerlaufphase mit abscheiden. Der Druckregler steuert durch die Einstellung des Vorratsdruckes nach Erreichen desselben die Länge der Leerlaufphase. Nach Absinken des Drukkes im Vorratsbehälter auf einen bestimmten Mindestwert wird die Leerlaufphase beendet und der Vorratsbehälter erneut aufgeladen. Bei den bekannten Anlagen dieser Art hat man versucht, die Taktzeiten möglichst groß zu wählen, um sie vom Druckverlust des Vorratsbehälters unabhängig zu machen. Der Bauaufwand solcher Einrichtungen, die meist nach dem Differentialflächensystem arbeiten, ist verhältnismäßig groß und aufwendig. Zusätzlich hinzukommende Verschmutzungen können die Funktion der Anlage empfindlich stören.

   Alle diese Druckregler arbeiten mit Membranfedern oder mit Membran- bzw. Kolbenflächen, wobei die ersteren mit Membranfedern einen wesentlich größeren Schaltbereich, bedingt durch die Eigenart dieser Konstruktion, aufweisen. Die anderen Regler sind auf einem Differentialflächensystem aufgebaut. Diese bedürfen zumeist eines Hilfskolbens, der ein Auslaßventil betätigt. Damit nun dieser Hilfskolben exakt das Auslaßventil bei Erreichen des Einschaltdrucks wieder schließt, ist eine Leerlaufdüse erforderlich, die aber dann in bekannter Weise den Druck im Vorratsbehälter beeinflußt. Dadurch wird die Zeitspanne zwischen Ein- und Ausschaltvorgang verhältnismäßig kurz.

   Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckregler für eine Druckluftspeicheranlage zu schaffen, der bei betriebssicherer und gedrängter Bauweise und möglichst einfacher Konstruktion die Mangel der bekannten Vorrichtungen nicht mehr aufweist. Insbesondere sollen in dem dem Steuerkolben zugeordneten Steuerteil des Druckreglers keine Kolbenflächen bzw. Kolbenabdichtungen verwendet werden. Hierdurch soll die Feinfühligkeit im Ansprechen des Reglers und die absolute Betriebssicherheit gegenüber den bekannten Reglern erheblich gesteigert werden.

   Erfindungsgemäß wird dies bei einem Druckregler der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß die Steuerstange an ihrem anderen Ende in einen verdickten Endteil übergeht, vor welchem sich die Durchbohrung der Steüerstange in nach außen gerichteten Querbohrungen fortsetzt, und der anschließende zum Arbeitszylinder führende Verbindungskanal aus einer Nut im Endteil besteht, wobei auf der