AT392546B - PRESSURE REDUCING VALVE - Google Patents
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Description
AT 392 546 BAT 392 546 B
Die Erfindung betrifft ein Druckreduzierventil vom Führungstyp, das in einem Leitungssystem für Dampf, Druckluft oder ähnliches verwendet wird, um in einem Sekundärkreislauf den Druck auf einem vorher bestimmten Wert zu halten und speziell verbesserte Dichtungsmittel, die in einem Verschiebungsbereich einer Kolbenvorrichtung, die ein Haupt- oder Führungsventil kontrollieren, vorgesehen sind. 5 Wie beispielsweise aus der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung 45-27184 bekannt ist, besitzt ein Druckreduzierventil vom Führungstyp ein Führungsventil zusätzlich zu einem Hauptventil, angeordnet in einem Fluidkanal, der die Primärseite des Hauptventils mit einem Hohlraum über einem mit dem Hauptventil verbundenen Kolben verbindet, um das Hauptventil zu stellen. Das Führungsventil wird, wie später beschrieben wird, durch ein Diaphragma gestellt, welches in Abhängigkeit vom Fluiddruck auf der Sekundärseite des 10 Hauptventiles deformiert wird, um die Menge des Fluids, die in dem genannten Hohlraum fließt, zu regeln, wobei der Kolben mitbewegt wird und das damit verbundene Hauptventil in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der oberen Stirnfläche des Kolbens und der unteren Stirnfläche, die vom Druck auf der sekundären Seite beaufschlagt wird, stelltThe invention relates to a pressure reducing valve of the guide type used in a piping system for steam, compressed air or the like in order to keep the pressure at a predetermined value in a secondary circuit, and in particular to improved sealing means which are used in a displacement area of a piston device which is a main or check the guide valve. 5 As is known, for example, from Japanese Utility Model Publication 45-27184, a guide-type pressure reducing valve has a pilot valve in addition to a main valve, arranged in a fluid passage, which connects the primary side of the main valve with a cavity above a piston connected to the main valve to put the main valve. The guide valve is, as will be described later, placed through a diaphragm which is deformed depending on the fluid pressure on the secondary side of the main valve in order to regulate the amount of fluid flowing in said cavity, whereby the piston is also moved and the associated main valve in dependence on the pressure difference between the upper end face of the piston and the lower end face, which is acted upon by the pressure on the secondary side
Ein Druckreduzierventil dieser Art weist einen Kolben und ein Führungsventil auf, welche sich empfindlich in 15 Abhängigkeit vom Druck auf der primären und sekundären Seite, wie oben beschrieben, bewegen müssen und dadurch die Regelcharakteristika des Ventils selbst substantiell beeinflussen. Speziell für den Kolben wird der Fluiddruck, der auf dessen obere Stirnfläche wirkt, geregelt, indem das Primärfluid, das in den Hohlraum über den Kolben durch das Führungsventil geflossen ist, durch eine Spalte zwischen dem Kolben und dem Zylinder leckt Wenn dieser Spalt klein ist ist die Leckage des Fluids ebenfalls klein, was bewirken kann, daß das Hauptventil 20 geöffnet bleibt und/oder der Kolben am Zylinder festreibt Wenn der Spalt genügend groß ist, um solche Schwierigkeiten und das Anreiben zu verhindern, wird die Leckage groß werden, wodurch die Antriebskraft auf das Hauptventil reduziert wird. Bezüglich des Führungsventils kann, wenn das Primärfluid durch einen Spalt in einen Hohlraum unter einem Diaphragma (weiterhin als Diaphragmakammer benannt) fließt, der Druck in der Diaphragmakammer, der ursprünglich der Sekundärdruck war, variieren und in der Folge das Diaphragma, das in 25 Abhängigkeit von diesem Druck wirkt, zu einem Fehlverhalten führen, wenn das Primärfluid durch den Spalt zwischen der Führungsstange und der Stangenführung entweicht Wenn dieser Spalt enger gemacht wird, um die Leckage zu verhindern, stört die erhöhte Gleitreibung die leichte Beweglichkeit Es ist somit wünschenswert eine solche Gleitvomchtung vorzusehen, die hochdicht bei geringer Gleitreibung istA pressure reducing valve of this type has a piston and a guide valve which have to move sensitively depending on the pressure on the primary and secondary side, as described above, and thereby substantially influence the control characteristics of the valve itself. Specifically for the piston, the fluid pressure acting on its upper end face is controlled by the primary fluid that has flowed into the cavity through the piston through the pilot valve leaking through a gap between the piston and the cylinder when this gap is small the leakage of the fluid is also small, which can cause the main valve 20 to remain open and / or the piston to stick to the cylinder. If the gap is large enough to prevent such difficulties and rubbing, the leakage will become large, increasing the driving force is reduced to the main valve. Regarding the pilot valve, when the primary fluid flows through a gap into a cavity under a diaphragm (also referred to as a diaphragm chamber), the pressure in the diaphragm chamber, which was originally the secondary pressure, can vary, and consequently the diaphragm, which is dependent on This pressure acts to cause a malfunction if the primary fluid escapes through the gap between the guide rod and the rod guide. If this gap is narrowed to prevent leakage, the increased sliding friction interferes with the easy mobility. It is therefore desirable to provide such a sliding device , which is high density with low sliding friction
Um dieses Ziel zu erreichen, wird in der genannten japanischen Druckschrift ein fixer Spalt zwischen Kolben 30 und Zylinder vorgesehen und ein Metallring in einer ringförmige Nut des Kolbenmantels angeordnet um das Fluid an der Oberseite des Kolbens durch den Spalt zwischen dem Metallring und dem Zylinder zu führen.In order to achieve this goal, a fixed gap is provided between the piston 30 and the cylinder and a metal ring is arranged in an annular groove in the piston jacket in order to guide the fluid at the top of the piston through the gap between the metal ring and the cylinder .
Eine solche Konstruktion kann zu instabiler Bewegung des verschieblichen Teils führen, was zu einem fehlerhaften Verhalten des Ganzen führt Im speziellen gibt der Metallring, der üblicherweise aus Phosphorbronze hergestellt wird, eine nicht gleichmäßige Leckage zwischen» dem Metallring und der inneren Zylinderoberfläche 35 zufolge Unregelmäßigkeiten seines äußeren Durchmessers und führt manchmal zum Steckenbleiben der Gleitteile zufolge thermischer Expansion, die bei fehlerhafter Bedienung auftreten kann. Dadurch wurde es notwendig, den Phosphorbronzering durch einen anderen Ring mit geringer elastisch«- Kraft und niedriger Gleitreibung zu ersetzen.Such a construction can lead to unstable movement of the sliding part, which leads to a faulty behavior of the whole. In particular, the metal ring, which is usually made of phosphor bronze, gives a non-uniform leakage between the metal ring and the inner cylinder surface 35 due to irregularities in its outer surface Diameter and sometimes leads to the sliding parts getting stuck due to thermal expansion, which can occur when operating incorrectly. This made it necessary to replace the phosphor bronze ring with another ring with less elastic force and low sliding friction.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Konstruktion eines Druckreduzierventils zu 40 schaffen, dessen bewegliche Teile so modifiziert sind, daß sie hohe Dichtungskraft und niedrige Gleitreibung aufweisen, um ein Festfressen zufolge thermischer Expansion zu verhindern.Accordingly, it is an object of the invention to provide an improved construction of a pressure reducing valve 40, the movable parts of which are modified to have high sealing force and low sliding friction to prevent seizure due to thermal expansion.
Erfmdungsgemäß wird ein Druckreduzierventil, bestehend aus einem Hauptventil und einem Führungsventil, die jeweils eine Kolbenkonstruktion aufweisen, um das korrespondierende Ventil zu beeinflussen, geschaffen. Die Kolbenkonstruktion besteht aus einem beweglichen inneren Teil mit zylindrisch« Außenfläche und einem 45 feststehenden äußeren Teil mit zylindrischer Innenfläche, die der Außenfläche des Innenteils gegenübersteht Als ein wesentlicher Teil der Erfindung weist der erste Teil zumindest zwei ringförmige Nuten im axialen Abstand voneinander auf der äußeren Oberfläche auf, wobei jede Nut zumindest ein ringförmiges Dichtmittel besitzt. Das Dichtmittel besteht aus Fluorelastomeren und ist zumindest an einer Stelle gespalten.According to the invention, a pressure reducing valve is created, consisting of a main valve and a guide valve, each of which has a piston construction in order to influence the corresponding valve. The piston construction consists of a movable inner part with a cylindrical outer surface and a fixed outer part with a cylindrical inner surface which faces the outer surface of the inner part. As an essential part of the invention, the first part has at least two annular grooves at an axial distance from one another on the outer surface on, each groove having at least one annular sealant. The sealant consists of fluoroelastomers and is split at least at one point.
In der Praxis können die ersten und zweiten Teile Kolben bzw. Zylinder sein, um das Hauptventil zu regeln 50 oder die Führungsstange bzw. die Stangenführung, um das Führungsventil zu regeln.In practice, the first and second parts may be pistons or cylinders to regulate the main valve 50 or the guide rod or rod guide to regulate the guide valve.
Die Erfindung und ihre Ausgestaltung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert beschrieben.The invention and its configuration will be described in detail with reference to the drawing.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Druckreduzierventil, in Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der Kolb«izylindereinheit des Druckreduzierventils nach Fig. 1, teilweise im Schnitt, und in Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch den Führungsventilteil des Druckreduzierventils nach Fig. 1. 55 In den v«schiedenen Fig. bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.The drawing shows in FIG. 1 a section through an inventive pressure reducing valve, in FIG. 2 an enlarged side view of the piston cylinder unit of the pressure reducing valve according to FIG. 1, partly in section, and in FIG. 3 an enlarged section through the guide valve part of the pressure reducing valve Fig. 1. 55 In the various figures, the same reference numerals designate the same parts.
Eine Ausführung des erfindungsgemäßen Druckreduzierventils, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, weist einen Fäng« (29) auf, d« mit einer Bodenabdeckung (31) versehen ist und einen Schwimmer (34) besitzt Weiters ein Hauptgehäuse (1) zur Aufnahme eines Kolbens (6), eines Zylinders (9), eines Hauptventils (5) und einer Trennvorrichtung, die Wirbelleitflügel (27) und einen Abfluß (28) aufweist sowie einen Führungsventilkörper 60 (32), der das Führungsventil (11) aufinimmt und eine Fetterkamm« (33), die eine Druckeinstellfeder (14) beinhaltet Diese Komponenten sind, wie in cter Zeichnung dargestellt in dies« Reihenfolge angeordnet und miteinander durch Flansche und passende Dichtungen dazwischen v«bunden. Ein Diaphragma (15) ist zwischen -2-An embodiment of the pressure reducing valve according to the invention, as shown in Fig. 1, has a catch "(29)," is provided with a bottom cover (31) and a float (34) also has a main housing (1) for receiving a Piston (6), a cylinder (9), a main valve (5) and a separating device which has vortex vanes (27) and a drain (28) and a guide valve body 60 (32) which receives the guide valve (11) and a grease comb "(33), which contains a pressure adjusting spring (14). These components are, as shown in the drawing, arranged in this order and connected to one another by flanges and suitable seals between them. A diaphragm (15) is between -2-
AT 392 546 B dem Führungsventilkörper (32) und der Federkammer (33) angeordnetAT 392 546 B arranged the guide valve body (32) and the spring chamber (33)
Der Hauptkörper (1) hat einen Einlaß (2) und einen Auslaß (3), die koaxial zueinander angeordnet sind und durch die Ventilöffinmg (4) miteinander in Verbindung stehen. Der Hauptventilteller (5), der durch eine Feder nach oben gegen den Ventilsitz, der rund um die Ventilöffnung (4) angeordnet ist gedrückt wird, hat eine zentrale Stange, die nach oben führt und durch die Ventilöffnung (4) am unteren Ende eines Kolbenzapfens, der vom Kolben (6) nach unten ragt anliegtThe main body (1) has an inlet (2) and an outlet (3) which are arranged coaxially to one another and are connected to one another by the valve opening (4). The main valve plate (5), which is pressed upwards by a spring against the valve seat, which is arranged around the valve opening (4), has a central rod, which leads upwards and through the valve opening (4) at the lower end of a piston pin , which projects downwards from the piston (6)
Das Führungsventil (11) ist zwischen einer Zufuhr (12) zu einem Hohlraum unter dem Hauptventil (5) und einer Sekundärveibindung (13) zu einem Hohlraum über dem Kolben (6) gelegen und wird durch eine Feder gegen das Diaphragma (15) gepreßt Dieses Diaphragma (15) wird anderseits über einen Federteller (23) durch die Druckvorwahlfeder (14), deren wirksame Kraft durch Verdrehen einer Schraube (22) eingestellt werden kann, belastet Eine Kammer unter dem Diaphragma (15) (Diaphragmakammer) ist durch eine Verbindung (26) mit der Auslaßöffnung (3) verbunden, während eine Kammer über dem Diaphragma (15) durch eine Auslaßöffung (25) mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung stehtThe guide valve (11) is located between a supply (12) to a cavity under the main valve (5) and a secondary connection (13) to a cavity above the piston (6) and is pressed by a spring against the diaphragm (15) The diaphragm (15), on the other hand, is loaded via a spring plate (23) by the pressure preselection spring (14), the effective force of which can be adjusted by turning a screw (22) .A chamber under the diaphragm (15) (diaphragm chamber) is connected by a connection ( 26) connected to the outlet opening (3), while a chamber above the diaphragm (15) communicates with the surrounding atmosphere through an outlet opening (25)
Der Auslaß (28) ist mit einem Sieb (39) im Bereich unter der Ventilöffhung (4) vorgesehen. Der Auslaß (28) weist zwei koaxiale zylindrische Teile auf, deren innerer Teü ein erweitertes unteres Ende besitzt und eine Mehrzahl von Wirbelleitvorrichtungen (27) sind zwischen dem inneren und äußeren Teil angeordnetThe outlet (28) is provided with a sieve (39) in the area under the valve opening (4). The outlet (28) has two coaxial cylindrical parts, the inner part of which has an enlarged lower end and a plurality of vortex directors (27) are arranged between the inner and outer parts
Im Inneren des Fangkörpers (29) ist eine halbkugelförmige Abdeckung (35) mit einer Mehrzahl von Löchern (36) über der Grundabdeckung (31) mit passenden Mitteln befestigt (nicht dargestellt) und ein hohler kugelförmiger Schwimmer (34) ist frei im Inneren zwischen der Abdeckung (35) und der Bodenplatte (31) untergebracht. Die Bodenplatte (31) weist einen Ablaß (37) auf, in dem ein Ventilsitz (38) vorgesehen ist, der normalerweise durch den Schwimmer (34) als Ventilkörper geschlossen wird.Inside the catcher (29), a hemispherical cover (35) having a plurality of holes (36) is fixed over the base cover (31) by suitable means (not shown), and a hollow spherical float (34) is freely inside between the Cover (35) and the base plate (31) housed. The base plate (31) has a drain (37) in which a valve seat (38) is provided, which is normally closed by the float (34) as a valve body.
Im Betrieb ist das Hauptventil (5) normalerweise durch eine nach oben gerichtete Federkraft geschlossen und das Führungsventil (11) normalerweise durch eine nach unten wirkende Federkraft der Druckvorwahlfeder (14), die durch vorhergehendes Justieren mittels der Schraube (22) gestellt worden ist, geöffnet. Wenn ein Dampfstrom, der Wasser enthält, in den Einlaß (2) gelangt, wird der Druck durch die Verbindung (12) dem Hohlraum unter dem Führungsventil (11) vermittelt und dann dem Hohlraum üb«* dem Kolben (6) durch das offene Führungsventil (11) und den Verbindungskanal (13), wodurch der Kolben nach unten bewegt wird und das Hauptventil (5) öffnet. Dadurch gelangt der Dampf in die Falle (29), gelangt durch das offene Hauptventil (5) und verläßt das Ventil durch den Auslaß (3). Während des Durchganges von Dampf, wird er durch die Leitschaufeln (27) verwirbelt und durch die Zentrifugalkraft vom Wasser befreit, welches sich am Boden des Ventils ansammelt. Wenn genug Wasser im Bodenbereich des Ventils angesammelt ist, um den Schwimmer (34) anzuheben, wird dadurch der Ventilsitz (38) frei und das gesammelte Wasser verläßt das Ventil bei der Drainage (37).In operation, the main valve (5) is normally closed by an upward spring force and the guide valve (11) is normally opened by a downward spring force of the pressure preselection spring (14), which has been set by previous adjustment using the screw (22) . When a stream of steam containing water enters the inlet (2), the pressure is communicated through the connection (12) to the cavity under the pilot valve (11) and then to the cavity through the piston (6) through the open pilot valve (11) and the connecting channel (13), whereby the piston is moved down and the main valve (5) opens. As a result, the steam enters the trap (29), passes through the open main valve (5) and leaves the valve through the outlet (3). During the passage of steam, it is swirled by the guide vanes (27) and freed from the water by the centrifugal force, which accumulates at the bottom of the valve. When enough water has accumulated in the bottom area of the valve to raise the float (34), this frees the valve seat (38) and the collected water leaves the valve at the drainage (37).
Wenn der Dampfdruck über einen vorgewählten Wert steigt, bewirkt die Überleitung des Druckes durch den Verbindungsgang (26) zur Diaphragmakammer eine Verschiebung des Diaphragmas (15) gegen die Feder (14). Dadurch wird das Führungsventil (11), wie dargestellt, von einer Feder nach oben verschoben und es folgt der Druckausgleich zwischen der Ober- und Unterseite des Kolbens (6) aufgrund der Leckage durch eine Öffnung (10) (Fig. 2) des Kolbens (6). Das Hauptventil (5) wird dabei durch die Federkraft und den Druck auf der Primärseite geschlossen, wodurch der Dampfzustrom endigt.If the vapor pressure rises above a preselected value, the transfer of the pressure through the connecting passage (26) to the diaphragm chamber causes the diaphragm (15) to be displaced against the spring (14). As a result, the guide valve (11) is shifted upwards by a spring, as shown, and the pressure is equalized between the top and bottom of the piston (6) due to the leakage through an opening (10) (FIG. 2) of the piston ( 6). The main valve (5) is closed by the spring force and the pressure on the primary side, whereby the steam flow ends.
Dieser Vorgang wiederholt sich bei Veränderung des Druckes im Primärsystem, um den Druck im Sekundärsystem auf dem vorgewählten Wert zu halten.This process is repeated when the pressure in the primary system changes in order to keep the pressure in the secondary system at the preselected value.
Fig. 2 zeigt den Kolbenaufbau gemäß der Erfindung. Die Einheit besteht aus einem Zylinder (9) und einem Kolben (6), der im Zylinder (9) mit Spiel eingesetzt ist. Der Kolben (6) weist eine Öffnung (10) zur Verbindung seiner Ober- und Unterseite zum vorgenannten Zweck auf. Zwei ringförmige Nuten (61) sind im Abstand voneinander in der zylindrischen Mantelfläche vorgesehen und ein ringförmiges Dichtmittel (8) ist in jeder Nut (61) vorgesehen. Die Dichtung (8) ist aus Fluorelastomeren hergestellt und zumindest bei einer Stelle (62) geteilt Eine Blattfeder (7) ist zwischen der Dichtung (8) und dem Boden der Nut (61) vorgesehen, um die Dichtung gegen die Innenfläche des Zylinders (9) zu drücken und einen dichten Kontakt herbeizuführen.Fig. 2 shows the piston structure according to the invention. The unit consists of a cylinder (9) and a piston (6) which is inserted with play in the cylinder (9). The piston (6) has an opening (10) for connecting its top and bottom for the aforementioned purpose. Two annular grooves (61) are provided at a distance from one another in the cylindrical outer surface and an annular sealant (8) is provided in each groove (61). The seal (8) is made of fluoroelastomers and divided at least at one point (62). A leaf spring (7) is provided between the seal (8) and the bottom of the groove (61) in order to seal the seal against the inner surface of the cylinder (9 ) to press and bring about close contact.
Die Fühlungsventilkonstruktion ist in Fig. 3 dargestellt Erfindungsgemäß besteht sie aus einem Führungsteil (16) und einem Führungskolben (17), der in einem Führungsloch (161) des letzterem vorgesehen ist. Ein Ventilsitz (162) ist am unteren Ende des Führungsloches (161) zur Verbindung mit dem Ventilkörper (21) des Führungskolbens (17) vorgesehen. Eine horizontale Bohrung (18), die das Führungsloch (161) durchsetzt, ist im Führungsteil (16) angeordnet und mit dem Verbindungskanal (13) (Fig. 1) zum dort genannten Zweck verbunden.The sensor valve construction is shown in FIG. 3. According to the invention, it consists of a guide part (16) and a guide piston (17) which is provided in a guide hole (161) of the latter. A valve seat (162) is provided at the lower end of the guide hole (161) for connection to the valve body (21) of the guide piston (17). A horizontal bore (18) which passes through the guide hole (161) is arranged in the guide part (16) and connected to the connecting channel (13) (FIG. 1) for the purpose mentioned there.
Der Führungskolben (17) besteht aus einer Spindel (171) mit einem Durchmesser, der wesentlich geringer ist als der innere Durchmesser der Führungsbohrung (161) des Führungsteils (16). Die Spindel (171) weist einen flanschartigen erweiterten Teil (172), integral mit der Spindel (171) gebildet, gerade über dem Querloch (18) auf; ein Ventilkörper (21) ist am unteren Ende angebracht und ein Kopf teil (173) am Kopf aufgepreßt und eine Hülle (20) ist verschieblich auf der Spindel (171) zwischen den beiden Elementen (172 und 173) vorgesehen. Die Elemente (20,172 und 173) haben einen Außendurchmesser, der knapp unter dem inneren Durchmesser der Führungsbohrung (161) liegt Zwischen den Elementen (20 und 172) und den Elementen (20 und 173) ist jeweils ein Paar ringförmiger Dichtungen (19) vorgesehen. Jede Dichtung (19) ist aus -3-The guide piston (17) consists of a spindle (171) with a diameter that is significantly smaller than the inner diameter of the guide bore (161) of the guide part (16). The spindle (171) has a flange-like enlarged part (172) formed integrally with the spindle (171) just above the transverse hole (18); a valve body (21) is attached to the lower end and a head part (173) is pressed onto the head and a sleeve (20) is slidably provided on the spindle (171) between the two elements (172 and 173). The elements (20, 172 and 173) have an outer diameter which is just below the inner diameter of the guide bore (161). Between the elements (20 and 172) and the elements (20 and 173) a pair of ring-shaped seals (19) is provided. Each seal (19) is made of -3-
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