DE1921331A1

DE1921331A1 - Druckminderventil

Info

Publication number: DE1921331A1
Application number: DE19691921331
Authority: DE
Inventors: Fritz Stephan
Original assignee: Heyer Carl GmbH
Current assignee: Heyer Carl GmbH
Priority date: 1969-04-26
Filing date: 1969-04-26
Publication date: 1970-11-19
Also published as: DE1921331B2; DE1921331C3

Description

Druckminderventil Die Erfindung bezieht sich auf ein einstufiges Druckminderventil für flüssige und gasförmige Medien mit einer durch den erzeugten Niederdruck beaufschlagten Membrane.
Die bekannten Druckminderventile zur Regelung verschiedener Drücke scliessen oder öffnen die druckleitungsöffnung mit einem als Druckkolben wirkenden Regelventil. Dabei wird das Regelventil durch eine vom Niederdruck gesteuerte Membrane betätigt, während eine Feder die Einstellbare Gegenkraft bildet. Bei diesen bekannten Druckminderventilen iet ei nachteilig, dass die Kolbenkraft des Regelventils, die zusätzlich auf die Membrane wirkt, von der Fläche der Druckleitungsöffnung und von dem Vordruck abhängig ist. Dadurch ist ein konstanter Niederdruck mit diesen bekannten Ventilen nur dann zu erreichen, wenn die Ventilfläche sehr klein gehalten wird,oder aber der Vordruck möglichst konstant bleibt. Eine kleiner Ventilfläche entsprechende Verkleinerung des Druckleitungsquerschnittes verursacht, insbesondere bei hoher Durchflussmenge einen merklichen Druckabfall, wodurch wiederum der eingestellte Niederdruck absinkt. In diesem Fall muss um einen konstanten Niederdruck zu erhalten der schwankende Vordruck durch ein zweites Ventil vorgeregelt werden. Da bei den bekannten Druokarinderventilen der erzeugte.Niederdruck von dem Vordruck abhängig ist, gibt es keine reproduzierbare, markierbare niederdruckeinstellung as Ventil, sondern es muß die Niederdruckeinstellung mittels eines Manometers erfolgen und überwacht werden.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einstufiges Druckminderventil für flüssige und gasförmige Medien zu schaffen, das bei schwankenden Vordrücken einen einetellbaren, konstant bleibenden Niederdruck oder bei konstantei Vordruck eine Strömung einstellbaren, konstanten Druckflussmenge erzeugt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöat, dass das den Hochdruckeinlaß schliessende Ventilelement über eine Übersetzungseinrichtung o mit einem die Rückwirkung des auf das Ventilelement wirkenden Druckes auf die Steuermembrane auf einen praktisch unwesentlichen Wert herabsetzenden Übersetzungsver -hältnis an die Steuermembrane angeschlossen ist.
Durch diese Übersetzungseinrichtung iet die Kolbenkraft des Hocbdruckventile soweit herabgesetzt, daß sie auf die Steuermembrane nur unwesentlichen Biniluss hat. Das tbersetsungeverhältnis der Übersetzungseinrichtung kann entsprechend der gewünschten Steuergenauigkeit, Ansprechgeschwindigkeit usw.
des Ventils von Fall zu Fall geeigjht bestimmt werden.
Die Toleranz der Niederdruckregelung kann mit der tbersetsungaverhältnis eo minimal gehalten werden, das. die Federkraft, mit der der Niederdruck erfindungigenäns Uber eine Einstellschraube einstellbar ist, bei Hochdruckschwanzungen nicht verändert su werden braucht, wodurch an der Stellschraube zweckmässig eine geeichte Niederdruckskala angebracht werden kann.
Die Steuermembrane bewegt sich bei konstantem Vordruck paralell mit der niederdruckseitig entnommenen gasförmigen oder flllssigen Menge. Wird der anfliessende Strom gedrosselt, so wird auch das Hochdruckventil mehr geschlossen. Die Steuermembrane muss dasu einen von der Menge des Mediums anhängigen Weg beschreiben. Bei fest eingestelltem Hochdruck lässt sich der Hub der Steuermembrane erfindungsgemäss auf eine geeichte Skala Ubertragen.
Durch die Übersetzungseinrichtung wird der Hub der Steuermembrane wesentlich vergrössert, Jedoch kann die Pläche der Steuersembrane gegenüber der bekannten Druckminderventile wesentlich verkleinert werden. Der sergröeserte Hub der Steuermombrano kann erfindungsgemäss dazu benutzt werden, Uber ein mit der Steuermembrane verbundenes Steuergestänge elektrische, pneumatische und bzw. oder mechanische Steuer- und Signaleinrichtungen su betätigen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein schematisiertes Druckminderventil gemäss der Erfindung und Fig. 2 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines schematisierten Druckminderventiles gemäss der Erfindung.
Das in Fig. 1 dargestellte Druckminderventil erlaubt etne sehr flache BauSorm, allerdings ntt einem geringen Hub, wogegen das in Fig. 2 dargestellte in seiner Bauform grösser bemessene Druckminderventil mit einem schlanken Konus als Übersetzungseinrichtung und einem sehr grossen Hub für ganz besonders kleine Niederdrucktoleranzen ausgebildet ist. Die Rochdruckleitung 1 leitet das unter Druck stehende Medium über einen den Hochdruckeinlass schliessenden Ventilkörper 2 in den Niederdruckraum 3. Das unter Druck stehende Medium drückt die Steuermembrane 4 gegen die Kraft der Einstelifeder 5 nach oben und schliesst Uber die Übersetzungseinrichtung 6 bzw. 7 die Hochdruckleitung 1.
Dieee Anordnung ist in der Fig. 1 durch einen Hebelarm 6 und ein die Hochdruckleitung 1 abschliessendes Ventil 2 schematisiert dargestellt. In der Fig. 2 ist die Übersetzungseinrichtung durch eine konische Schiebeachse gebildet, die die Hochdruckleitung mittels eines Ventiles 2 schliesst und öffnet.
Wenn die Konizität der Schiebeachse 7 sehr gering oder auch das Übersetzungsverhältnis des Hebelarmes 6 sehr gross ist, so ist die Kolbenkraft des Hochdruckventiles 2 die von der Schiebeachse 7 oder dem Hebelarm 6 auf die Steuermembrane 4 rdckwärts ilbertragen wird sehr klein. Mit steigendem Übersetzungsverhältnis erhöht sich die Konstanz des Niederdruckes.
Entsprechend dem gewählten Übersetzungsverhältnis kann daher die mit der sinetellechraube 14 einstellbare Druckfeder 5 in ihrer Einstellung markiert werden. Beispielsweise kann die Einstellschraube 14 mit einer geeichen Druckskala 15 versehen werden.
Der b vergröeserte Hub der Steuermembrane 4 kann dasu dienen mit einer verlängerten Schaltachse 8 verschiedene elektrische, pneumatische oder mechanische Steuerungen zu betätigen. Die Kontakte 9 und 10 seigen beispielsweise die Hochdruckseitige Entleerung oder den Druckauegleich an. Die Kontakte 11 und 12 werden bei einem bestimmten Niederdruck eingeschaltet. Bei einem konstant eingestellten Vordruck kann die über das Drosselventil 13 entnommene Niederdrucknenge Uber die verlängerte Schaltachse 8 angezeigt werden.
Patentansprüche:

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Einstufiges Druckminderventil für flüssige und gasförmige Medien mit einer durch den erzeugten Niederdruck beaufschlagten Membrane, die ein den Hochdruckeinlass schliessenden Ventileleient steuert, dadurch gekennzeichnet, dass das den Hochdruckeinlass schliessende Ventilelement (2) über eine Übersetzungseinrichtung (6,7) mit einem die Rückwirkung des auf das Yentilelement wirkenden Druckes auf die Steuermembran auf einen praktisch unwesentlichen Wert herabsetzenden Übersetzungsverhältnis an die Steuermembrane (4) angeschlossen ist.
2.) Druckminderventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Niederdruck bestimmende Vorspannung der Steuerfeder (5) mittels eines Einstellknopfes (14) mit einer Markierung beispielsweise einer druckgeeichten Skala (15) einstellbar ist.
Druckminderventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichs net, daß die Steuermembrane (4) Uber ein Steuergestänge (8) mit zusätzlichen elektischen und bzw. oder pneumatischen und bzw. oder mechanischen Steuer- und Signaleinrichtungen verbunden ist.
4.) Druckminderventil nach einem der Ansprache 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckminderventil mit einem niederdruckseitig angeschlossenen Drosselventil (13) zu einem Flußmengen-Regelventil vereinigt ist.