DE1922815U - Einstellschraube fuer die vorspannfeder von druckreglern od. dgl. - Google Patents

Description

"Einstellschraube für die Vorspannfeder von Druckreglern

Gegenstand der Neuerung ist eine Einstellschraube für die Vorspannfeder von Druckreglern, druckgesteuerten Ventilen oder sonstigen druckbeeinflußten Geräten und deren Anwendung in solchen Geräten. Bei diesen Geräten wirkt der Steuerdruck, z.B. ein Luftdruck oder Flüssigkeitsdruck, gegen die Kraft einer Vorspannfeder auf ein druckempfindliches Organ, beispielsweise eine Membran oder einen Kolben. Es ist vielfach erwünscht oder gar erforderlieh, die Vorspannung der Feder verändern zu können, um das druckgesteuerte Gerät nach seinem Zusammenbau entweder noch in der Fabrik oder später nach Einbau in eine Anlage justieren zu können. Eine solche Justierung wird vielfach dadurch ermöglicht, daß sich die Vorspannfeder mit ihrem gestellfesten Ende an einer in eine Gehäuseöffnung oder dgl. eingeschraubten und durch Schrauben in Achsrichtung verstellbaren Einstellschraube stützt. Hierdurch wird die Vorspannfeder mehr oder weniger zusammengedrückt und damit die dem Steuerdruck entgegenwirkende Kraft verändert. Dabei muß dafür gesorgt werden, daß die Einstellschraube beim Transport oder bei Vibrationen im Betrieb ihre eingestellte Lage nicht verändert. Vielfach wird auch gefordert, daß die die Einstellschraube aufnehmende Gehäuseöffnung nach außen druckdicht

abgeschlossen ist. Hierfür hat man entweder eine besondere Abdeckschraube angebracht oder einen O-Ring zwischen der Einstellschraube und der sie umgebenden Gehäusewand vorgesehen.

All diese Punktionen werden gemäß der Neuerung durch ein einziges Bauteil, nämlich eine neuartig gestaltete Einstellschraube, erfüllt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ihr in das Innengewinde einer Gehäuseöffnung eingeschraubter Gewindeteil einen nach Innen gerichteten, dünnwandigen, hohlzylindrisehen Ansatz aus elastischem Material trägt, der formschlüssig an der Innenwand eines Ringflansches in der Gehäuseöffnung anliegt und dessen freier Endteil als Lagerteil für die Vorspannfeder dient. Ohne irgendwelche zusätzlichen Mittel erfüllt die neue Einstellschraube gleichzeitig vier Aufgaben. Sie dient als Gegenlager für das eine Ende der Vorspannfeder. Sie kann mit Hilfe ihres Gewindeteils in Achsrichtung zwecks Veränderung der Federvorspannung verstellt werden. Ihr elastischer, zylindrischer Ansatz sorgt zusammen mit dem Innenflansch der GehäuseÖffnung für einen druckdichten Abschluß des die Vorspannfeder aufnehmenden Gehäuseraumes. Schließlich gewährleistet die Reibung zwischen dem hohlzylindrisehen Ansatz der Einstellsehraube und dem Innenflansch der Gehäuseöffnung eine selbstsperrende Sicherung gegen unbeabsichtigtes Verdrehen der Einstellsehraube infolge von Erschütterungen oder Vibrationen.

Weitere Merkmale der neuen Einstellsehraube und ihrer Anwendung in druckbeeinflußten Geräten sind in den beigefügten Schutzansprüehen gekennzeichnet und sollen im folgenden an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Die Einstellschraube ist vorteilhaft einstückig aus einem elastischen Kunststoff, beispielsweise aus dem unter dem Handelsnamen Nylon

bekannten Polyamid hergestellt.

Figur 1 zeigt in seitlicher Ansicht ein Gasregelgerät, welches u.a. einen Druckregler enthält, der hinter dem weggebrochenen Teil der Gehäusewand im Schnitt sichtbar ist.

Figur 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch die neue Einstellsehraube und deren Lagerung gemäß einem Schnitt entlang der Linie 2-2 in Figur 1, der jedoch um 90° gedreht ist.

Figur 3 zeigt den Querschnitt durch die neue Einstellvorrichtung entsprechend der Schnittlinie 3-3 in Figur 2. In Figur 4 ist ein Membrandruckregler mit der neuen Einstellschraube dargestellt.

Die kombinierte Gasventileinheit 10 gemäß Figur 1 umfaßt u.a. einen Druckregler 11, der an der Unterseite der Baugruppe 10 durch Schrauben 12 befestigt ist und dessen rohrförmiger Gehäuseteil 13 die Vorspannfeder 4l und die Einstellschraube 46 umschließt. Dieser rohrförmige Gehäuseteil 13 ragt an der Seite der Baugruppe 10 nach oben und schließt praktisch mit der Oberfläche der Gasventilkombination 10 ab. Das Gas strömt durch den Einlaßstutzen 14 in das Gasregelgerät 10 und verläßt dieses durch den Auslaß 15. Es strömt im Gerät 10 durch verschiedene Ventile, beispielsweise einen Gashahn und ein Sieherheitsventil, und gelangt in einen Durchlaß l6, der als Eingangskammer des Druckreglers 11 dient. Die Ausgangskammer 17 des Druckreglers ist durch eine Wand 20 von der Einlaßkammer getrennt und mittels einer Dichtung 21 gegenüber dem Gehäuse abgedichtet. Die Wand 20 kann Teil eines topfförmigen Gehäuseteils sein, der zusammen mit dem rohrförmigen Gehäuseteil 13 einstückig ausgebildet ist. Der Druckregler 11 ist nach unten durch einen Deckel 22 abgeschlossen, der

,ist an dem Oberteil 20 durch dieselben Sehrauben 12 befestigt?, mit deren Hilfe der Druckregler an der Gasventi!kombination 10 angebracht ist. Zwischen dem Oberteil 20 und dem Unterteil 22 des Druckreglers ist eine Membran 23 eingespannt, deren Oberseite die Auslaßkamraer 17 gegenüber der zwischen der Unterseite der Membran 23 und dem Deckel 22 befindlichen Reglerkammer 24 abschließt.

In der Zwischenwand 20 ist eine einen Ventilsitz 25 bildende öffnung sowie ein Durchlaß 26 vorgesehen, der durch die Wand 20 und die Dichtung 21 hindurch den Auslaßkanal mit dem Durchlaß 27 verbindet, der seinerseits über weitere Ventile oder Leitungen, beispielsweise ein temperaturabhängig gesteuertes Ventil, mit der Ausgangsleitung des Steuergerätes in Verbindung steht. Zu beiden Seiten der Membran 23 ist je ein Membranteller 30 bzw. 31 befestigt, um der Membran die nötige Steifigkeit zu geben. In einer zentralen öffnung der Membranteller 30 und und der Membran 23 ist die Ventilstange 32 befestigt, deren oberes Ende zu einem Zapfen 33 verbreitert ist, der zusammen mit einer zentralen Bohrung in dem Versehrußkörper 34 zusammen ein erstes Ventil bildet. Zu diesem Zweck ist der Durchmesser der Bohrung im Schließkörper 3^ etwas größer als der der Ventilstange 32, andererseits aber kleiner als der Durchmesser des Zapfens 33· Der Schließkörper 3^ seinerseits bildet zusammen mit dem Ventilsitz 25 in der Trennwand 20 ein zweites Ventil. Ein Federring 35 begrenzt die Relativbewegung zwischen Schließkörper 34 und Ventilstange 32 in der einen und der Zapfen 33 in der anderen Richtung. Eine zwischen einem an der oberen Stirnfläche des Zapfens 33 vorgesehenen Planseh und dem Schließkörper 3^ befindliche Druckfeder versucht, das durch den Zapfen 33 und die öffnung im Schließkörper 34 gebildete Ventil offenzuhalten. Sobald

die Membran 23 die Ventilstange 32 nach unten bewegt, setzt zunächst der SehließkSrper 34 auf den Ventilsitz 25 auf, während bei einer weiteren Bewegung der Ventilstange nach unten der Zapfen 33 schließlich auch die Öffnung im Schließkörper 34 verschließt.

Am unteren Ende der Ventilstange 32 greift das eine Ende eines zweiarmigen Hebels 37 an, der in einem Bügel 40 kippbar gelagert ist. Der andere Arm des Hebels 37 steht unter dem Einfluß der Vorspannfeder 41. Diese ragt von der Reglerkammer 24 in den Innenraum 42 des rohrförmigen Gehäuseteils 13 hinein. Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ist der der Reglerkammer 24 zugewandte Teil des Raumes 42 zylindrisch ausgebildet, während der äußere Endteil mit einem Innengewinde 44 versehen ist. Zwischen diesen beiden Teilen befindet sich ein nach Innen gerichteter Ringflansch 45, dessen Innendurchmesser etwas kleiner ist als der des zylindrischen End- und Zwischenstückes. In den Bereich dieses Ringflansches ragt gemäß der Neuerung der hohlzylindrische Ansatz einer Einstellschraube 46 hinein.

Die Einstellsehraube 46 besteht aus einem elastisch deformierbaren Material, beispielsweise aus einem unter der Bezeichnung Nylon bekannten Polyamid. Die Einstellsehraube 46 weist einen Gewindeteil 47 auf, der an seiner freien Stirnfläche mit einem Sehraubenzieherschlitz 50 versehen ist. An den Gewindeteil 47 schließt sieh ein zylindrischer, gewindeloser Teil 51 an, der den dünnwandigen, hohlzylindrischen Ansatz 52 trägt. Der Außendurchiaesser dieses Ansatzes 52 ist etwas größer als der Innendurchmesser des Ringflansches 45 im Gehäuseteil 13. Der Ansatz 52 weist eine relativ geringe Wandstärke auf und ist dadurch etwas verformbar. Zu seiner Versteifung sind im Inneren mehrere Versteifungsrippen 53 angebracht, die zusammen mit dem Gewindeteil 47, dem Zwischenteil 51 und dem Ansatz 52 aus

einem Stück bestehen und die neue Einstellsehraube bilden. Diese Versteifungsrippen 53 ragen mit kurzen Enden 54 über den Ansatz 52 nach unten hinaus und sind vorzugsweise derart abgesetzt, daß der dureh ihre nach außen gerichteten Flächen gebildete Kreis einen etwas geringeren Durchmesser hat als der Innendurchmesser des Ansatzes 52. Es hat sich herausgestellt, daß vier gleichmäßig über den Umfang des Ansatzes 52 verteilte Rippen einerseits dem Ansatz eine genügende Steifigkeit geben und andererseits die erforderliche radiale Verformbarkeit zulassen.

Der Gewindeteil 47 ist in das Innengewinde 44 des rohrförmigen Gehäuseteils Ij5 eingeschraubt, wobei der Ansatz formschlüssig, vorzugsweise im Freßsitz, an der Innenwand des Ringflansches 45 anliegt und auf diese Weise einen druckdichten Abschluß der Reglerkarnmer 24 nach außen gewährleistet. Gleichzeitig wird durch diesen Preßsitz des Ansatzes 52 im Flansch 45 gewährleistet, daß sieh bei Erschütterungen oder Vibrationen die Einstellsehraube nicht lockern und ihre Lage verändern kann. Die aus dem Ansatz nach unten etwas herausragenden Endteile 54 der Versteifungsrippen 55 dienen gleichzeitig als eine Art Führungsstifte für das Ende der Vorspannfeder 41, die mit ihrer letzten Windung die Enden 54 umschlingt und sich in Achsrichtung an der Stirnfläche des Ansatzes 52 abstützt.

Die Neuerung zeigt also ein einziges Einstellmittel, welches zusammen mit einer entsprechend ausgebildeten Öffnung im Gehäuseteil 15 sowohl die Einstellung der Federvorspannung gestattet und die einmal vorgenommene Einstellung sichert als auch einen druckdichten Abschluß zwischen Einstellglied und Gehäuse gewährleistet und gleichzeitig als Widerlager oder Führung für das freie Ende der Vorspannfeder dient. Eine Deekelschraube 55 kann den Gehäuseteil Γ3 nach oben abdecken, um zu verhindern daß die Einstellsehraube unbefugt

— T

von außen verstellt wird.

Bekanntlich steht die Reglerkamnier bei Druckreglern im allgemeinen mit der Äußenluft in Verbindung. Bei dem in Figur 1 gezeigten Druckregler ist ein stufenweises öffnen vorgesehen. Zu diesem Zweck ist in eine öffnung ira Unterteil 22 des Reglergehäuses ein Reduzierstück 56 eingesetzt und ein Gewinde 57 vorgesehen, mit dessen Hilfe eine Leitung anschließbar ist. Diese Leitung kann aus Sicherheitsgründen an einem vom Gasregler IO entfernten Punkt in die freie Atmosphäre münden. Die Wichtigkeit eines druckdichten Abschlusses der Reglerkammer 24 im Bereich der Einstellschraube 46 wird durch eine kurze Betrachtung der Betriebsweise offensichtlich. Wenn der Gasstrom zum Auslaßstutzen 15/ beispielsweise durch Schließen eines zwischen dem Durchlaß 27 und dem Stutzen 15 im Zuge des Gasstromes angeordneten Ventils, unterbrochen wird, baut sich in der Auslaßkammer 17 des Druckreglers ein Druck auf und bewegt die Membran 25 entgegen der Kraft der Feder 4l nach unten. Hierdurch wird zunächst der Schließkörper 34 auf seinem Ventilsitz 25 aufsitzen und bei weiterem Druckanstieg auch der Schließkörper 33 das dureh ihn und die öffnung im Schließkörper 34 gebildetete Ventil schließen. Wird nunmehr das in Strömungsrichtung hinter dem Druckregler liegende Ventil wieder geöffnet, so sinkt der Druck in der Äuslaßkammer 17 ab. Wegen des geringen Querschnittes der Verbindung zur äußeren Atmosphäre im Bereich des Reduzierstückes 56 kann/jedoch die Membran 23 nur langsam nach oben bewegen, wobei die Feder 36 den Sahließkörper 34 weiterhin gegen den Sitz 25 drückt, während der Zapfen 33 von der öffnung im Schließkörper J& abhebt und damit in einem Schritt einen bestimmten Gasstrom freigibt, der im allgemeinen zur Zündung verwendet wird. Die Membran bewegt sich weiterhin langsam naeh oben, und zwar in dem Maße wie Luft von außen durch das Reduzierstück 56 in die Regler-

kammer 24 eindringt,und schließlieh hebt der Schließkörper 34 von seinem Ventilsitz 25 ab. Man erkennt aus dieser Betriebsweise die !Notwendigkeit für eine gute Abdichtung zwischen der Einstellschraube 46 und dem diese aufnehmenden Gehäuseteil 13. Jede Undichtheit im Bereich der Einstellschraube würde das durch das Reduzierstück 56 erzielte öffnen des Zündgasstromes in einem Schritt stören. Außerdem kann, wie bereits erwähnt, die öffnung im Unterteil 22 über eine in das Gewindeloch 57 eingesehraubte Leitung aus Sicherheitsgründen erst an einem vom Regler entfernten Punkt mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Sollte die Membran 23 brüchig werden, so würde das austretende Gas nur an einer entfernten Stelle austreten und damit den Regler bzw. die von ihm gesteuerte Anlage nicht gefährden können. Diese Sicherheitsmaßnahmen würden jedoch wertlos werden, wenn das infolge einer Beschädigung der Membran 23 in die Reglerkammer 24 eindringende Gas an der Einstellschraube 46 vorbei unmittelbar aus dem Gehäuseteil 13 heraustreten könnte.

Figur 4 zeigt einen einfachen Druckregler 60> der mit der neuen Einstellschraube ausgerüstet ist. Das Gehäuse 6l des Reglers weist eine Einlaßkammer 62 und eine Auslaßkammer 63 auf, die durch eine Wand 64 voneinander getrennt sind. Eine öffnung 65 in der Wand 64 ist von einem Ventilsitz 66 umgeben. Mit Hilfe mehrerer Sehrauben 70 ist der Oberteil 67 des Reglergehäuses auf den Unterteil 6l druckdicht aufgesetzt. Zwischen dem Unterteil 6l und dem Oberteil 67 ist die Membran Jl eingespannt, welche die Auslaßkammer 63 von der zwischen der Oberseite der Membran 71 und dem Deckel 76 befindliehen Reglerkammer 72 trennt. Zu beiden Seiten der Membran Jl ist, wie üblich, je ein Membranteller 73 bzw. 74 befestigt, die gleichzeitig die Ventilstange 75 tragen. Die Ventilstange 75 ragt durch die öffnung 65 in der Trennwand 64 hindurch und trägt an ihrem

freien Ende den Schließkörper 76, der mit dem Ventilsitz zusammenarbeitet. Eine konisch gewundene Schraubenfeder liegt mit ihrem unteren Ende auf dem Membranteller 75 auf und wird an ihrem oberen Ende in der bereits geschilderten Weise durch die Versteifungsrippen des hohlzylindrischen Ansatzes der Einstellschraube 46 gehalten. Sie drückt also die Membran 71 nach unten und versucht, das Ventil 66/76 offenzuhalten. Sie wirkt damit dem Druck in der Auslaßkammer 65 entgegen.

Die Reglerkammer 72 kann wiederum über ein in ein Gewindeloch 81 eingesetztes Reduzierstück 80 mit der freien Atmosphäre in Verbindung stehen, vorzugsweise über eine zu einem vom Regler entfernten Punkt führende Leitung. Der Deekel 56 ist mit einem Hals 82 versehen, in den die Einstellschraube 46 eingesetzt ist. Zwischen dem oberen Gewindeteil 83 des Halses 82 und der Öffnung zur Reglerkammer 72 befindet sich wiederum ein nach Innen gerichteter Ringflansch 84, durch den der hohlzylindrisehe Ansatz 52 der Einstellschraube 46 hindurchragt und, wie geschildert, einen druckdichten Abschluß und ersehütterungssieheren Sitz gewährleistet. Die letzte Windung der Feder 77 wird wiederum durch die hervorragenden Enden 54 der Versteifungsrippen geführt bzw. gehalten. Wie man sieht, kann auch die in Figur 4 gezeigte Anordnung als verzögert öffnender Druckregler benutzt werden.

Als Werkstoff für die Einstellschraube 46 können verschiedene Materialien verwendet werden. Die Materialauswahl ist nicht von ausschlaggebender Bedeutung. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich das unter dem Markennamen Nylon gekannte Polyamid, das die geforderten Materialeigenschaften aufweist, besonders eignet. Die neue Einstellvorrichtung ist denkbar einfach und billig. Ihr Aufbau ist zuverlässig und kann leicht an die verschiedensten Typen druckgesteuerter

Geräte angepaßt werden. Sie ist keineswegs nur auf Druckregler beschränkt sondern kann bei allen Geräten Anwendung finden, bei denen die durch die Neuerung in einfacher und vorteilhafter Weise gelösten Aufgaben auftreten.

Claims (1)

1. BA.286'495-3.6.65

   Schutzansprüehe

   1. Einstellschraube für die Vorspannfeder von Druckreglern oder sonstigen druckbeeinflußten Geräten, dadurch gekennzeichnet, daß ihr in das Innengewinde (44) einer Gehäuseöffnung (42) eingeschraubter Gewindeteil (47) einen nach Innen'gerichteten, dünnwandigen, hohlzylindrischen Ansatz (52) aus elastischem Material trägt, der formschlüssig an der Innenwand eines Ringflansches (45) in der Gehäuseöffnung anliegt und dessen freier Endteil (54) als Lagerteil für die Feder dient (Figuren 1 bis 3).

   2. Einstellschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (52) durch Innenrippen (55) versteift ist.

   5. Einstellschraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Versteifungsrippen (53) zum offenen Ende des hohlzylindrischen Ansatzes (52) hin abnimmt.

   4. Einstellschraube nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsrippen (53) in Achsrichtung etwas über den hohlzylindrisehen Ansatz (52) hinausragen und ihre freien Enden (54) in die

   an der Stirnfläche des Ansatzes (52) anliegende letzte Windung einer als Vorspannfeder dienenden Schraubenfeder (4l) eingreifen.

   5. Einstellschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gewindeteil (47) und dem hohlzylindrisehen Ansatz (52) ein zylindrischer Zwischenteil (51) vorgesehen ist, dessen Durchmesser kleiner oder höchstens gleich dem des Kernes des Gewindeteiles und größer als der des hohlzylindrisehen Ansatzes ist.

   6. Einstellschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß Gewindeteil und hohlzylindrischer Ansatz einstückig ausgebildet sind.

   7. Einstellschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus dem unter dem Handelsnamen Nylon bekannten Polyamid oder einem ähnlichen Material besteht.

   8. Druckgesteuertes Gerät mit einer Einstellsehraube nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannfeder unmittelbar (Figur 4) oder über eine Hebe!anordnung (Figur l) an einer unter dem Einfluß des Druckes stehenden Membran angreift.

   9. Druckgesteuertes Gerät mit einer Einstellsehraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die sie aufnehmende Gehäuse öffnung (42) eine abgesetzte Bohrung ist, deren äußerer Teil mit'einem Innengewinde (44) versehen und deren

   innerer Teil als mit dem hohlzylindrischen Ansatz (52) der Einstellsehraube (46) zusammenwirkender Innenflansch (45) ausgebildet ist."

   10. Druckgesteuertes Gerät mit einer Einstellschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichne t, daß der Innendurchmesser des Gehäuseinnenflansches (45) etwas kleiner als der Außendurchmesser des hohlzyiindrisehen Ansatzes (52) der Einstellschraube (46) ist (Preßsitz).