DE4333960A1

DE4333960A1 - Druckreduzierventil

Info

Publication number: DE4333960A1
Application number: DE19934333960
Authority: DE
Inventors: Guenther Friedrich Wisser; Avron Fullerton
Original assignee: COBRA WATERTECH Pty Ltd FACTORIA TRANSVAAL ZA; Cobra Watertech Pty Ltd
Current assignee: Cobra Brands Pty Ltd
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1995-04-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckreduzierventil.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere, jedoch nicht aus schließlich auf Druckreduzierventile für Wassernetzsysteme für Wohngebäude oder andere Gebäude, die das Wasser mit einem gewünschten Arbeitsdruck liefern.

Ein Druckreduzierventil dient zur Druckminderung eines dem Ventil mit einem höheren Druck als einem vorbestimmten Solldruck zugeführten Fluids auf den vorbestimmten Druck.

In dieser Beschreibung soll der Begriff "Zuführdruck" den Druck bedeuten, mit dem das Fluid dem Ventil zugeführt wird, der Begriff "Solldruck" den maximalen Druck bedeuten, mit dem das Fluid abgegeben werden soll, und der Begriff "verminder ter Druck" den Druck bedeuten, mit dem das Fluid vom Ventil abgegeben wird.

Aufgabe der Erfindung ist ein Druckreduzierventil zur Auf nahme eines Fluids bei einem relativ hohen Zuführdruck und zur Abgabe des Fluids bei einem verminderten Druck, der nicht höher als ein relativ niedriger Solldruck ist, zu schaffen, umfassend:
ein Gehäuse mit einem Einlaß über den das Fluid in Be trieb aufgenommen wird und einem Auslaß über den das Fluid in Betrieb abgegeben wird;
eine Einrichtung, die einen Fluidströmungsweg zwischen dem Einlaß und dem Auslaß ausbildet;
ein dem Fluidströmungsweg zugeordnetes Verschlußteil, das zwischen einer geschlossenen Stellung, in der es den Fluidströmungsweg schließt, und einer geöffneten Stellung, in der es eine Strömung längs des Fluidströ mungswegs erlaubt, versetzbar ist;
eine mit dem Verschlußteil in Eingriff stehende Vor spanneinrichtung zum Vorspannen des Verschlußteils in die geöffnete Stellung;
eine auf dem verminderten Druck ansprechende Steuer einrichtung, die die Vorspanneinrichtung beherrscht, wenn der verminderte Druck zumindest gleich dem vorbe stimmten Solldruck ist, um das Verschlußteil in die geschlossene Stellung zu versetzen, und die der Vor spanneinrichtung unterliegt, wenn der verminderte Druck niedriger als der vorbestimmte Solldruck ist, wodurch die Vorspanneinrichtung das Verschlußteil in die geöffnete Stellung versetzen kann; und
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Vorspann einrichtung zum Einstellen des Solldrucks, wobei die Einstelleinrichtung in vorbestimmten Stufen entspre chend mehreren vorbestimmten Solldrücken einstellbar ist.

Die Vorspanneinrichtung kann federnd sein und kann eine Feder umfassen, die so angeordnet ist, daß sie druckbeauf schlafend zwischen einer ersten Anschlagsfläche und einer zweiten mit dem Verschlußteil verbundenen Anschlagsfläche wirkt.

Die Einstelleinrichtung umfaßt eine Einrichtung zum Ein stellen des Abstandes zwischen der ersten und zweiten An schlagsfläche. Die Stellung der ersten Anschlagsfläche kann einstellbar sein. Weiter können Arretiereinrichtungen zum Arretieren der ersten Anschlagsfläche in irgendeiner von mehreren vorbestimmten Stellungen vorgesehen sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Vorspannein richtung einen die Feder aufnehmenden Zylinder umfassen, und die Einstelleinrichtung eine über den Zylinder gleitbare Hülsenanordnung umfassen, wobei die erste Anschlagsfläche mit der Hülsenanordnung so verbunden ist, daß die Stellung der Hülsenanordnung die Stellung der ersten Anschlagsfläche bestimmt. Die Einstellung kann dann mittels Einstellen der Hülsenanordnung bewirkt werden. Die Arretiereinrichtung kann eine entweder am Zylinder oder der Hülse angeordnete feste Querausbildung, z. B. einen Stift oder einen Ansatz und komplementäre Führungen und Nuten im jeweils anderen Teil, d. h. dem Zylinder oder der Hülsenanordnung, umfassen, um den Stift oder Ansatz in einer gewünschten Nut oder Arretierung anordnen zu können, wobei jede Nut oder Arretierung eine unterschiedliche Stellung für die erste Anschlagsfläche und somit einen unterschiedlichen vorbestimmten Solldruck dar stellt.

Es kann eine lösbare Sperreinrichtung, um die erste An schlagsfläche und die zweite Anschlagsfläche in mehreren, im wesentlichen fest beabstandeten Beziehungen zueinander zu halten, vorgesehen sein, wobei jede fest beabstandete Bezie hung eine der mehreren getrennten Druckstellungen ent spricht. In der bevorzugten Ausführungsform kann die lösbare Sperreinrichtung eine Klemmschraube zum Verklemmen des Zylinders und der Hülsenanordnung umfassen, um ein Manipu lieren oder eine irrtümliche Einstellung zu verhindern.

Vorzugsweise umfassen die mehreren getrennten Druckeinstel lungen 100 kPa, 200 kPa und 400 kPa Systemdruckeinstellun gen.

Es kann weiter eine Anzeigeeinrichtung am Ventil zur An zeige, in welche getrennte Druckeinstellungen das Ventil eingestellt wurde, vorgesehen sein.

Die Anzeigeeinrichtung kann Markierungen am Zylinder ent sprechend den unterschiedlichen Druckeinstellungen umfassen, wobei jede Markierung einer der Druckeinstellungen ent spricht und so angeordnet ist, daß sie mit einem Ende der Hülse ausgerichtet ist, wenn das Ventil bei der entsprechen den Druckeinstellung eingestellt ist.

Die Anzeigeeinrichtung kann unterschiedliche Farbkodierungen für die unterschiedlichen Markierungen umfassen.

Das Ventil kann weiter eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Druckentspannungsventils stromabwärts vom Verschluß teil umfassen. Die Aufnahmeeinrichtung kann in Form einer Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines getrennten Druck entspannungsventils mit dem Druckreduzierventil ausgebildet sein.

In der Praxis entspricht der Drucknennwert des Entspannungs ventils der Druckeinstellung des Ventils.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand eines Ausfüh rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich nungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt des Druckreduzierventils; und

Fig. 2 eine Teilendansicht in Richtung II in Fig. 1.

Das in den Zeichnungen dargestellte Reduzierventil ist all gemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.

Das Druckreduzierventil umfaßt einen Grundkörper 12 aus einer Guß- oder geformten Konstruktion. Ein Einlaßzweigstück 20 und ein Auslaßzweigstück 22 erstrecken sich diametral ge genüberliegend vom Grundkörper 12. Ein Patrone oder ein Ge häuse 24 von allgemein runder zylindrischer Form ist am Grundkörper 12 befestigt.

Innerhalb des Grundkörpers 12 des Druckreduzierventils ist ein innerer Strömungsweg ausgebildet, der sich von dem Ein laßzweigstück 20 über die innere Konstruktion zum Auslaß zweigstück 22 in üblicher Weise erstreckt.

Mittels der inneren Konstruktion innerhalb des Grundkörpers 12 wird ein kreisförmiger Ventilsitz 26 ausgebildet.

Das Gehäuse 24 umfaßt in Richtung des sich in den Grundkör per 12 erstreckenden Endes einen an der inneren Konstruktion des Gehäuses verankerten Stößel 28, der axial, wie mittels des Pfeils 30 dargestellt, versetzbar ist. An einer äußeren Erstreckung des Stößels 28 ist eine Verschlußanordnung 32 mit einer mit dem kreisförmigen Ventilsitz 26 ausgerichteten Umfangsdichtung vorgesehen. Wenn im Betrieb der Stößel 28 und der Verschluß 32 in eine Richtung bewegt werden, wird der innere Strömungsweg offengehalten. Dieser Zustand ist in Fig. 1 dargestellt. Er kann so versetzt werden, daß der Ver schluß 32 gegen den Umfangssitz 26 anliegt, um den inneren Strömungsweg zu schließen.

Das Gehäuse 24 umfaßt einen stationären Zylinder 34, der schraubgewindemäßig am Grundkörper 12 befestigt ist. Die Konstruktion des oben beschriebenen Gehäuses ist am Zylinder 34 befestigt.

Eine Schraubenfeder 36 ist zur Druckbeaufschlagung koaxial innerhalb des Zylinders 34 angeordnet und liegt dicht gegen eine Membrananordnung 38 an, die erfindungsgemäß eine zweite Anschlagsfläche bildet. Die Membrananordnung 38 ist schwim mend und anschlagsmäßig mit dem Stößel 28 verbunden. Auf diese Weise spannt die Feder 36 druckbeaufschlagend den Ver schluß 32 in seine geöffneten Stellung vor.

Das Gehäuse 24 umfaßt weiter eine umgekehrte Kappe 40 mit einer eng, gleitbar über den Zylinder 34 passenden Hülse 42. Sie hat einen mittleren an ihren Boden mittels einer Schrau be 46 befestigten Vorsprung 44. Der mittlere Vorsprung 44 erstreckt sich über eine Öffnung 48 in einer Oberseite des Zylinders 34 in den Zylinder 34. Diese Konstruktionsteile bilden erfindungsgemäß eine Hülsenanordnung.

Am freien Ende des mittleren Vorsprungs 44 ist ein Sitzteil 50 vorgesehen, das erfindungsgemäß eine erste Anschlagsflä che bildet. Am Ende der Feder 36, gegenüber dem in der Mem brananordnung 38 sitzenden Ende, ist das Sitzteil 50 gela gert.

Oberhalb des Sitzteils 50 ist eine durch den Vorsprung 44 diametral verlaufende Öffnung 52 vorgesehen. Ein Querstift 54 ist fest innerhalb der Öffnung 52 angeordnet, so daß zu mindest ein Ende oder beide Enden, wie bei dieser Ausfüh rungsform, sich seitlich erstrecken, um Vorsprünge 56 aus zubilden. Statt dessen können diese Vorsprünge mittels eines integralen Zapfens oder mittels integraler Zapfen am äußeren Umfang des Zylinders 34 oder innerhalb der Hülse 42 ausge bildet sein.

Die Vorsprünge 56 werden gleitbar innerhalb im Zylinder 34 oder der umgekehrten Kappe 40 vorgesehenen Arretiereinrich tungen aufgenommen, die allgemein mit dem Bezugszeichen 58 in Fig. 2 dargestellt sind. Jede Arretiereinrichtung 58 um faßt einen länglichen Kanal 60 und zwei querverlaufende Nuten bzw. Vorsprünge 62 und 64, die an vorbestimmten, läng lich beabstandeten Stellen vorgesehen sind. Ein Ende 66 des länglichen Kanals hat die gleiche Funktion, wie die Nuten, nämlich den Vorsprung 56 in einer gewünschten, vorbestimmten Längsstellung anzuordnen. Die Vorsprünge 56 werden in der Figur innerhalb der Nuten 64 aufgenommen.

Eine Drehbewegung und axiale Versetzung der umgekehrten Kappe 40 ermöglicht es, daß die Vorsprünge 56 von den vorher eingenommenen Nuten zum Einsetzen in die gewünschten anderen Nuten versetzt werden. Eine derartige Manipulation stellt den Abstand zwischen der mittels des Sitzteils 50 gebildeten ersten Anschlagsfläche und der mittels der Membrananordnung 38 gebildeten zweiten Anschlagsfläche ein, wodurch wiederum die axiale Länge der Feder 36 und somit ihre Spannung ein gestellt werden.

Eine Sperreinrichtung wird mittels einer sich quer erstreckenden Buchse 68, die in Richtung des freien Endes an der Hülse 42 ausgebildet ist, in Verbindung mit einer inner halb der Buchse 68 aufgenommenen Klemmschraube 70 ausgebil det. Wenn die umgekehrte Kappe 40 auf eine gewünschte Stel lung eingestellt wurde, wie oben beschrieben, wird die Klemmschraube 70 bedient, um die umgekehrte Kappe 40 gegen den Zylinder 34 zu klemmen, um sie in der eingestellten oder Sollstellung zu halten. Um den Kopf der Schraube 70 abzudec ken, ist ein Deckel 72 vorgesehen. Der Kopf hat eine spezi ell ausgebildete kreisförmige Eingriffsform, die schematisch bei 74 dargestellt ist. Zur Einstellung des Ventils wird ein besonderes Werkzeug nur an bevollmächtigtes Personal ausge geben. Somit wird ein Manipulieren verhindert.

Fig. 2 zeigt eine Anzeigeeinrichtung in Form von Umfangs ringen 76, 78 bzw. 80 am Zylinder 34. Die Ringe sind in Be ziehung zur Arretiereinrichtung 58 so angeordnet, daß eine der Ringe unmittelbar unterhalb des Endes 82 der umgekehrten Kappe 40 sichtbar ist. Das spezifische Paar von Nuten 58, in denen die Vorsprünge angeordnet sind, bestimmt, welcher der Ringe sichtbar ist, welches als Kennzeichen für den vor herrschenden Federdruck dient. Jeder der Ringe 76, 78, 80 ist unterschiedlich gefärbt und stellt eine gewünschte Druckeinstellung für das Druckreduzierventil 10 dar.

Im Betrieb spricht das Verschlußteil 32 auf den verminderten Druck im Auslaßzweigstück 22 an, da das Innere des Auslaß zweigstücks 22 mit einem Volumen 84 in der benachbarten schwimmenden Membrananordnung 38 in Verbindung steht, wo durch die Unterseite einer Membran 86 den im Auslaß zweigstück 22 vorherrschenden Druck ausgesetzt ist. Wie oben beschrieben, wird das Gehäuse 24 und insbesondere die Vor spannfeder 36 entsprechend einem vorbestimmten Solldruck eingestellt. Wenn der Druck im Auslaßzweigstück niedriger als der vorbestimmte Solldruck ist, beherrscht die Vorspann feder 36 die Verschlußanordnung 32 und hält sie geöffnet, so daß Wasser durch das Druckreduzierventil 10 fließen kann. Wenn der vorherrschende Druck im Auslaßzweigstück 22 jedoch auf den vorbestimmten Solldruck ansteigt, beherrscht dieser die Vorspannfeder 36 über die Membran 86 und versetzt die Membrananordnung 38 nach oben gegen die Vorspannfeder 36 und nimmt den Stößel 28 und die Verschlußanordnung 32 mit, so daß die Dichtung der Verschlußanordnung den Sitz 26 abdich tet, und auf diese Weise die Flüssigkeitsströmung durch das Druckreduzierventil 10 unterbricht oder beendet.

Das Auslaßzweigstück 22 ist über ein Verbindungsrohr 88 und ein paar Druckverbindungen 90 mit einem T-Stück 92 verbun den, das einen Auslaß 94 zum Wassernetz hat. Im Zweigstück 96 des T-Stücks 92 ist ein Druckentspannungsventil 98 vorge sehen, das auf einen Druck entsprechend den vorbestimmten Solldruck, d. h. ein wenig höher als derselbe, eingestellt wird. Das Druckentspannungsventil 98 hat einen Auslaß, der mit einem Ablauf verbunden werden kann. Die Funktion und Arbeitsweise des Druckentspannungsventils 98 sind üblich und bedürfen keiner Beschreibung.

Ein erster Vorteil des Druckreduzierventils 10 besteht da rin, daß die Druckeinstellung leicht auf einen von mehreren möglichen Werten, z. B. 100 kPa, 200 kPa, 400 kPa System druck, vorgenommen werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Ventil in eingestellter Stellung verriegelt werden kann. Ein dritter Vorteil besteht darin, daß die Ein stellung leicht unter Bezugnahme auf die Farbe des Rings 76, 78, 80 bestimmt werden kann, der unmittelbar unterhalb der umgekehrten Kappe 40 sichtbar ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Druckentspannungsventil am Gehäuse oder dem Grundkörper des Druckreduzierventils 10 befestigt werden kann. Durch den Auslaßkörper wird eine Vielseitigkeit bezüglich der Einbauformen erreicht.

Es ist ein wichtiger Vorteil, daß das Druckreduzierventil vorgeeicht ist und eingestellt werden kann, um seine Ein stellungen zu verändern, ohne daß der Druck überprüft werden muß, und das Ventil erneut eingestellt werden muß, um eine gewünschte, bekannte Einstellung zu erhalten.

Claims

1. Druckreduzierventil (10) zur Aufnahme eines Fluids mit einem relativ hohen Eingangsdruck und zur Abgabe des Fluids mit einem verminderten Druck, der nicht höher als ein rela tiv niedriger, vorbestimmter Solldruck ist, umfassend
ein Gehäuse (12) mit einem Einlaß (20) über dem das Fluid im Betrieb aufgenommen wird und einem Auslaß (22) über den das Fluid im Betrieb abgegeben wird;
eine Einrichtung (26), die einen Fluidströmungsweg zwischen dem Einlaß und dem Auslaß ausbildet;
ein dem Fluidströmungsweg zugeordnetes Verschlußteil (32), das zwischen einer geschlossenen Stellung, in der es den Fluidströmungsweg schließt, und einer ge öffneten Stellung, in der es eine Strömung längs des Fluidströmungswegs erlaubt, versetzbar ist;
eine mit dem Verschlußteil in Eingriff stehende Vor spanneinrichtung (36) zum Vorspannen des Verschluß teils in die geöffnete Stellung;
eine auf dem verminderten Druck ansprechende Steuer einrichtung (38, 86), die die Vorspanneinrichtung be herrscht, wenn der verminderte Druck zumindest gleich dem vorbestimmten Solldruck ist, um das Verschlußteil in die geschlossene Stellung zu versetzen, und die der Vorspanneinrichtung unterliegt, wenn der verminderte Druck niedriger als der vorbestimmte Solldruck ist, wodurch die Vorspanneinrichtung das Verschlußteil in die geöffnete Stellung versetzen kann;
dadurch gekennzeichnet, daß
das Ventil (10) eine Einstelleinrichtung (40, 42, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66) zum Einstellen der Vorspanneinrichtung (36) zum Einstellen des vorbestimmten Solldrucks umfaßt, wo bei die Einstelleinrichtung in vorbestimmten getrennten Stu fen (62, 64, 66) entsprechend mehreren vorbestimmten Soll drücken einstellbar ist.

2. Druckreduzierventil nach Anspruch 1, wobei die Vorspann einrichtung federnd ist und eine Feder (36) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder so angeordnet ist, daß sie druckbeaufschlagend zwischen einer ersten Anschlagsfläche (50) und einer zweiten mit dem Verschlußteil verbundenen An schlagsfläche (38) wirkt, und daß die Einstelleinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des Abstandes zwischen der ersten und zweiten Anschlagsfläche umfaßt.

3. Druckreduzierventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Stellung der ersten Anschlagsfläche einstellbar ist.

4. Druckreduzierventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Vorspanneinrichtung einen die Feder (36) auf nehmenden Zylinder (34) umfaßt, daß die Einstelleinrichtung eine über den Zylinder gleitbare Hülsenanordnung (42) um faßt, und daß die erste Anschlagsfläche (50) mit der Hülsen anordnung so verbunden ist (54, 52, 44, 46), daß die Stel lung der Hülsenanordnung die Stellung der ersten Anschlags fläche bestimmt.

5. Druckreduzierventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Einstellung mittels Einstellung der Hülsenan ordnung bewirkt wird.

6. Druckreduzierventil nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine Arretiereinrichtung (56, 58, 60, 62, 64, 66) zum Arretieren der ersten Anschlagsflä che in irgendeiner von mehreren vorbestimmten Stellungen um faßt.

7. Druckreduzierventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Arretiereinrichtung eine entweder am Zylinder oder der Hülse angeordnete feste Querausbildung (56) und komplementäre Führungen (60) und Nuten oder Arretierungen (62, 64, 66) im jeweils anderen Teil, d. h. dem Zylinder oder der Hülsenordnung aufweist, um die Querausbildung in einer gewünschten Nut oder Arretierung anordnen zu können, wobei jede Nut oder Arretierung eine unterschiedliche Stellung für die erste Anschlagsfläche und somit einen unterschiedlichen vorbestimmten Solldruck (76, 78, 80) darstellt.

8. Druckreduzierventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß es eine lösbare Sperreinrichtung (68, 70), um die erste Anschlagsfläche und die zweite Anschlagsfläche in mehreren im wesentlichen fest beabstandeten Beziehungen zu einander zu halten, umfaßt, wobei jede fest beabstandete Be ziehung einer der mehreren getrennten Druckeinstellungen (76, 78, 80) entspricht.

9. Druckreduzierventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die lösbare Sperreinrichtung eine Klemmschraube (70) zum Verklemmen des Zylinders (34) und der Hülsenanord nung (42), um ein Manipulieren oder irrtümliches Einstellen zu verhindern, umfaßt.

10. Druckreduzierventil nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren getrennten Druckeinstellun gen 100 kPa, 200 kPa und 400 kPa Systemdruckeinstellungen umfassen.

11. Druckreduzierventil nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß es eine Anzeigeeinrichtung (76, 78, 80) zur Anzeige der getrennten Druckeinstellungen, auf die das Ven til eingestellt wurde, umfaßt.

12. Druckreduzierventil nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung Markierungen (76, 78, 80) am Zylinder entsprechend den unterschiedlichen Druckein stellungen umfaßt, und daß jede Markierung einer der Druck einstellungen entspricht und so angeordnet ist, daß sie mit einem Ende (82) der Hülse ausgerichtet ist, wenn das Ventil auf die entsprechende Druckeinstellung eingestellt ist.

13. Druckreduzierventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung unterschiedliche Farbkodierungen für die unterschiedlichen Markierungen um faßt.