CH376736A - Regelventil - Google Patents

Description

  Regelventil    Die Erfindung betrifft ein Regelventil mit ge  genüber einem in einem Ventilgehäuse angeordneten  Ventilsitz durch ein Antriebselement gegen die Wir  kung einer Ventilfeder<B>heb-</B> und senkbarem Regel  kegel, wobei das Antriebselement durch ein auf seine  eine oder seine andere Seite geleitetes Druckmittel  wahlweise in einer von zwei einander entgegengesetz  ten Richtungen     beaufschlagt    werden kann.  



  Die Erfindung besteht darin,       dass    bei einem derartigen Regelventil die Ventil  feder zwischen einen unteren Federteller und einen  oberen Federteller eingespannt ist, die beide Innen  gewinde haben,       dass    in einem ortsfesten Gehäuseteil eine einen in  das     Federtellergewinde    passenden Gewindekopf tra  gende     Verstellspindel    drehbar und um einen be  grenzten Betrag axial verschiebbar angeordnet ist,  der durch einen Bund der     Verstellspindel    zwischen  ortsfesten Anschlägen bestimmt ist,       dass    die Federteller zwischen bei der Bewegung des  Antriebselementes sich mitbewegenden, in einem  festen Abstand voneinander befindlichen Auflage  flächen drehfest,

   aber axial beweglich geführt ange  bracht sind und       dass    der Abstand dieser Auflageflächen, ferner die  Höhe der Federteller, die axiale Erstreckung des  Gewindekopfes der     Verstellspindel    und die axiale       Verschiebbarkeit    der     Verstellspindel    so bemessen  sind,     dass    sich der Gewindekopf wahlweise in den  unteren oder in den oberen Federteller einschrauben       lässt,    wobei entweder der untere Federteller unter       Zusammendrückung    der Ventilfeder angehoben oder  der obere Federteller unter     Zusammendrückung    der  Ventilfeder gesenkt wird, während der jeweils andere,

    vom Gewindekopf freigegebene Federteller sich gegen  eine der Auflageflächen abstützt,    Hierdurch wird zweierlei erreicht. Das erfindungs  gemäss ausgebildete Regelventil     lässt    sich leicht von  einer Betriebsweise, bei der es bei steigendem  Steuerdruck schliesst, auf eine Betriebsweise, bei der  es bei steigendem Steuerdruck öffnet, umstellen. Es  braucht hierzu nur der     Druckmittelanschluss    ge  wechselt und die     Verstellspindel    betätigt zu werden.

    Die     Verstellspindel    kann ferner dazu benutzt werden,  ohne Änderung der Betriebsweise durch Höhenver  stellung des einen oder des anderen Federtellers die       Zusammendrückung    der Ventilfeder und damit die  von ihr ausgeübte Kraft in Anpassung an die jewei  ligen Betriebsverhältnisse zu verstellen.  



  Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die  Ventilfeder mit den Federtellern innerhalb der Wan  dung eines Hohlkörpers gekapselt, welche Räume       vonemander    trennt, die mit den zu beiden Seiten  des Antriebselementes befindlichen Räumen in Ver  bindung stehen. Wenn als antreibendes Druckmittel  Druckluft oder Hydrauliköl benutzt wird, ist die  Ventilfeder durch ihre     Kap#selung    bei dieser Aus  führungsform vor Korrosionsangriffen, wie sie bei  spielsweise in der chemischen Industrie beim Be  trieb von Regelventilen auftreten können, geschützt.  



  Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgen  den Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand  der Zeichnung, die ein erfindungsgemäss ausgebildetes  Regelventil in einem Längsschnitt in halb geöffneter  Stellung zeigt.  



  Das Antriebselement ist bei dem gezeichneten  Beispiel eine beiderseits     beaufschlagbare    Membran.  In einem Ventilgehäuse<B>1</B> ist ein Ventilsitz 2  angeordnet, dem ein an einer Ventilstange 4 befestig  ter Regelkegel<B>3</B> gegenübersteht. Die Ventilstange 4  ist durch einen mittels Schrauben<B>6</B> am Ventil  gehäuse<B>1</B> befestigten Flansch<B>5</B> hindurchgeführt.  Gegen das Medium, dessen     Durchfluss    durch das      Ventilgehäuse<B>1</B> geregelt werden soll, ist die Ventil  stange 4 im Flansch<B>5</B> durch eine     Stopfbuchsenpak-          kung   <B>7</B> abgedichtet, die durch eine Buchse<B>8</B> und  eine     überwurfmutter   <B>9</B> nachzustellen ist.  



  Durch eine auf dem Flansch<B>5</B> befestigte Röhre  14 ist das Ventilgehäuse<B>1</B> mit einem aus den Scha  len<B>15</B> und<B>16</B> bestehenden     Membrangehäuse    ver  bunden. Eine Membran 24 ist an ihrem Umfang  zwischen den Schalen<B>15</B> und<B>16</B> eingespannt, die  durch einen profilierten Ring<B>29</B> mittels einer oder  mehrerer     tangential    angeordneter Schrauben<B>30</B>     zu-          sammengepresst    werden. Das obere Ende der Röhre  14 ist an der unteren     Membrangehäuseschale   <B>15</B> be  festigt.  



  Im mittleren Bereich ist die Membran 24 zwi  schen einem unteren     Membranteller   <B>19</B> und einem  oberen     Membranteller   <B>26</B>     gefasst.    Die     Membranteller     sind mittels der Schrauben<B>25</B> gegeneinander gezogen.  



  Zwischen dem oberen     Membranteller   <B>26</B> und der       Membrangehäuseschale   <B>16</B> ist ein Raum gebildet,  dem durch einen     Anschlussnippel   <B>27</B> Druckmittel zu  geführt werden kann. Zwischen dem unteren     Mein-          branteller   <B>19</B> und der unteren     Membrangehäuseschale     <B>15</B> ist ein ähnlicher Raum gebildet, dem durch einen       Anschlussnippel   <B>28</B> Druckmittel zugeführt werden  kann.  



  Der untere     Membranteller   <B>19</B> setzt sich nach  unten in einen Hals 20 und nach oben in einen Hals  20' fort. Auf den oberen Hals 20' ist der obere       Membranteller   <B>26</B> aufgeschoben. Der untere Hals 20  ist durch einen Boden 21     becherartig    geschlossen.  Im Boden 21 ist mittels einer Mutter 22 eine Stange  <B>13</B> befestigt. Diese ist durch einen in den oberen  Teil der Röhre 14 dicht eingesetzten Zwischenflansch  <B>18</B> unter Zwischenschaltung einer     Lippendlichtung     <B>17</B> hindurchgeführt. Ihr durch den Zwischenflansch  <B>18</B> nach unten ragendes Ende ist mit dem oberen  Ende der Ventilstange 4 lösbar gekuppelt.

   Bei dem  gezeichneten Beispiel besteht die Kupplung aus zwei  Längshälften<B>10,</B> die durch einen Ring<B>11</B> zusammen  gehalten sind. In die Kupplungshälften<B>10</B> sind ge  teilte Ringe 12 eingelegt, die ausser in die Kupp  lungshälften auch in Ringnuten der Stange<B>13</B> und der  Ventilstange 4 eingreifen.  



  Eine von der Membran 24 ausgehende Antriebs  bewegung wird über den Hals 20, den Boden 21  und die gekuppelten Stangen<B>13</B> und 4 dem Regel  kegel<B>3</B> übermittelt.  



  Der die Kupplungshälften<B>10</B> zusammenhaltende  Ring<B>11</B> trägt einen Zeiger<B>1 l',</B> der durch eine in  der Röhre 14 vorgesehene Aussparung sichtbar ist  und die Höhenlage des Gestänges und damit des  Regelkegels<B>3</B> anzeigt.  



  In dem von dem Hals 20 umschlossenen, nach  unten durch den Boden 21 abgeschlossenen Raum  sind in Achsrichtung übereinander ein unterer Feder  teller<B>32</B> und ein oberer Federteller<B>33</B> angeordnet,  zwischen denen die Ventilfeder<B>31</B> eingespannt ist.  Die Federteller<B>32</B> und<B>33</B> sind in dem Hals 20  drehfest, aber axial     verschieblich    an einer Rippe 34    geführt. Am oberen Ende des Halses 20 ist eine  Anschlagscheibe<B>35</B>     einge,sprengt.     



  In der Mitte der oberen     Membrangehäuseschale     <B>16</B> ist ein Führungsnippel<B>38</B> eingesetzt. Durch die  sen ist eine     Verstellspindel   <B>36</B> unter Zwischenlage  eines     O-Ringes    40 druckdicht hindurchgeführt. Der  Führungsnippel<B>38</B> ragt in die vom Hals 20' gebildete       Ausnehmung    der aus den     Membrantellern   <B>19</B> und<B>26</B>  mit der zwischen ihnen     gefassten    Membran gebildeten       E-inheit    hinein, so     dass    er zugleich diese Einheit führt.  



  In einer     Ausnehmung    des Führungsnippels<B>38</B>  findet ein Bund<B>37</B> der     Verstellspindel   <B>36</B> Platz.  Nach unten ist die     Verstellspindel   <B>36</B> gegen     Axial-          bewegung    gehalten, wenn der Bund<B>37</B> in der     Aus-          nehmung    des Nippels<B>38</B> aufliegt. Nach oben ist  die     Axialbewegung    der     Verstellspindel   <B>36</B> durch den  unteren Rand einer in den Führungsnippel<B>38</B> ein  geschraubten     überwurfmutter   <B>39</B> begrenzt, die als  Anschlag für den Bund<B>37</B> wirkt.  



  An ihrem nach aussen ragenden Ende trägt die       Verstellspindel   <B>36</B> einen Mehrkant 41 zum Ansetzen  eines Schraubenschlüssels oder zur Befestigung eines  Handrades.  



  An ihrem unteren Ende trägt die     Verstellspindel     <B>36</B> einen Gewindekopf<B>36,</B> der bei der gezeichneten  Lage der Teile in entsprechendes Innengewinde des  unteren Federtellers<B>32</B> eingeschraubt ist. Der obere  Federteller<B>33</B> hat ebensolches Innengewinde.  



  Bei der gezeichneten Lage der Teile schliesst das  Ventil bei steigendem Steuerdruck, wenn das Druck  mittel durch den Stutzen<B>27</B> zugeführt wird. Da der  Bund<B>37</B> in der     Ausnehmung    des Führungsnippels  <B>38</B> aufliegt, ist der untere Federteller<B>32</B> mittels des  in ihn eingeschraubten Gewindekopfes<B>36'</B> in seiner  Höhenlage festgehalten, während der andere, obere  Federteller<B>33</B> unter der von der Feder<B>31</B> aus  geübten Kraft gegen die Anschlagscheibe<B>35</B> abge  stützt ist.

   Da die Anschlagscheibe im     Membran-          teller   <B>19</B> gehalten ist,     muss    die Ventilfeder über die  Scheibe<B>35</B> und den Federteller<B>33</B> gegenüber dem  ortsfest gehaltenen Federteller<B>32</B> stärker zusam  mengedrückt werden, wenn die Membran unter der  Wirkung des bei<B>27</B> eingeleiteten Druckmittels weiter  nach unten bewegt werden und das Ventil stärker  schliessen soll.  



  Wenn die     Verstellspindel   <B>36</B> nach der einen oder  anderen Seite um einen gewissen Betrag gedreht  wird, hebt oder senkt sich der untere Federteller<B>32</B>  entsprechend und die Ventilfeder<B>31</B> kann somit  <B>je</B> nach den Betriebserfordernissen stärker oder  schwächer gespannt werden.  



  Wenn das Ventil bei steigendem Druck öffnen  soll, wird das Druckmittel statt durch den Stutzen  <B>27</B> durch den Stutzen<B>28</B> zugeführt und der     Spindel-          kopf   <B>36'</B> wird statt in den unteren Federteller<B>32</B>  in den oberen Federteller<B>33</B>     eingesehraubt.    Dreht  man die     Verstellspindel   <B>36</B> entgegen dem     Uhrzeiger-          sinn,    so gelangt der Federteller<B>32</B> tiefer und tiefer,  bis er schliesslich auf dem Boden 21 aufliegt.

   Wegen  des Spiels, das der     Spindelbund   <B>37</B> bis zum unteren      Rand der     überwurfmutter   <B>39</B> hat, kann der Ge  windekopf<B>36'</B> vollständig aus dem Federteller<B>32</B>  herausgeschraubt werden. Die Abmessungen sind so  gewählt,     dass    das     Axialspiel    dann noch reicht, um  den     Spindelkopf   <B>36'</B> in das Gewinde des oberen  Federtellers<B>33</B> einfassen zu lassen. Der Bund<B>37</B>  der     Verstellspindel   <B>36</B> liegt dann am unteren Rand  der     überwurfmutter   <B>39</B> an.

   Wird jetzt die Spindel  <B>36'</B> noch weiter entgegen dem     Uhrzeigersinn    gedreht,  so wird der obere Federteller<B>33</B> nach unten be  fördert. Die Ventilfeder<B>31</B> wird daher wieder in  gewünschtem Masse zusammengedrückt, wobei sich  der untere Federteller<B>32</B> jetzt am Boden 21 ab  stützt. Da die     Verstellspindel   <B>36</B> nunmehr nach oben  gegen axiale Bewegung gehalten     list,    wirkt die Ventil  feder im Schliesssinn, und gegen ihre Wirkung wird  durch das bei<B>28</B> eingeführte Druckmittel die     Mein-          bran    nach oben     durchgewölbt,    so     dass    bei steigendem  Steuerdruck der Regelkegel<B>3</B> weiter öffnet.  



  Statt der als Beispiel beschriebenen, aus den  Teilen<B>10, 11,</B> 12 bestehenden Kupplung zwischen  der Stange<B>13</B> und der Ventilstange 4 können die  einander benachbarten Enden der Stange<B>13</B> und  der Ventilstange 4 auch mit Rechts-     bzw.    Links  gewinde versehen und durch eine entsprechende Ge  windehülse lösbar gekuppelt sein.  



  Statt eines     Membranantriebes    kann auch ein  Antrieb mit Kolben oder Rollmanschette verwendet  werden.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Regelventil mit gegenüber einem in einem Ventil gehäuse angeordneten Ventilsitz durch ein Antriebs element gegen die Wirkung einer Ventilfeder heb- und senkbarem Regelkegel, wobei das Antriebs element durch ein auf seine eine oder seine andere Seite geleitetes Druckmittel wahlweise in einer von zwei einander entgegengesetzten Richtungen beauf- schlagt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder<B>(31)</B> zwischen einen unteren Federteller<B>(32)</B> und einen oberen Federteller<B>(33)</B> eingespannt ist, die beide Innengewinde haben, dass in einem ortsfesten Gehäuseteil<B>(16)

   </B> eine einen in das Federtellergewinde passenden Gewindekopf (36') tragende Verstellspindel <B>(36)</B> drehbar und um einen begrenzten Betrag axial verschiebbar angeord net ist, der durch einen Bund<B>(37)</B> der Verstellspindel <B>(36)</B> zwischen ortsfesten Anschlägen<B>(38, 39)</B> be stimmt ist, dass die Federteller<B>(32, 33)</B> zwischen bei der Be wegung des Antriebselementes sich mitbewegenden, in einem festen Abstand voneinander befindlichen Auflageflächen (an<B>35</B> und 21) drehfest, aber axial beweglich geführt angebracht sind, und dass der Abstand dieser Auflageflächen (an<B>35</B> und 21), ferner die Höhe der Federteller,

   die axiale Erstreckung des Gewindekopfes<B>(36')</B> der Verstell- spindel <B>(36)</B> und die axiale Verschiebbarkeit der Verstellspindel <B>(36)</B> so bemessen sind, dass sich der Gewindekopf<B>(36)</B> wahlweise in den unteren<B>(32)</B> oder in den oberen<B>(33)</B> Federteller einschrauben lässt, wobei entweder der untere Fedcrteller <B>(32)</B> unter Zusammendrückung der Ventilfeder<B>(31)</B> an gehoben oder der obere Federteller<B>(33)</B> unter Zu- sammendrückung der Ventilfeder<B>(31)</B> gesenkt wird,

   während der jeweils andere, vom Gewindekopf (36') freigegebene Federteller<B>(33</B> bzw. <B>32)</B> sich gegen eine der Auflageflächen (an<B>35</B> bzw. 21) abstÜtzt. UNTERANSPRüCHE <B>1.</B> Regelventil nach Patentanspruch, dadurch<B>ge-</B> kennzeichnet, dass die Ventilfeder<B>(31)</B> mit den Federtellern<B>(32, 33)</B> innerhalb der Wandung eines Hohlkörpers (Hals 20 mit Boden 21 und Anschlag scheibe<B>35)</B> gekapselt ist, welche Räume voneinander trennt, die mit den zu beiden Seiten des Antriebs elementes befindlichen Räumen in Verbindung stehen. 2.

   Regelventil nach Patentanspruch und Unter anspruch<B>1,</B> bei welchem das Antriebselement eine Membran ist, deren mittlerer Teil zwischen zwei Tellern gefasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder<B>(31)</B> mit den Federtellern<B>(32, 33)</B> inner halb eines mit einem der Membranteller <B>(19)</B> ver bundenen, nach unten durch einen Boden (21) und nach oben durch eine Anschlagscheibe<B>(35) be-</B> grenzten Hals (20) angeordnet ist. <B>3.</B> Regelventil nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch die Verwendung einer aus einer Berylliumlegierung bestehenden Ventilfeder<B>(31).</B> 4.

   Regelventil nach Patentanspruch, bei welchem das Antriebselement eine Membran ist, deren Um fang in einem aus zwei Schalen zusammengesetzten Membrangehäuse eingespannt ist, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verstellspindel <B>(36)</B> auf der dem Ventilgehäuse<B>(1)</B> abgewendeten Seite aus dem Mein- brangehäuse <B>(15, 1,6)</B> herausgeführt ist und gleich achsig mit einer den Regelkegel.<B>(3)</B> tragenden Ventilstange (4) verläuft.

   <B>5.</B> Regelventil nach Patentanspruch und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- stellspindel <B>(36)</B> durch einen in die obere Membran- gehäuseschale <B>(16)</B> eingesetzten Führungsnippel<B>(38)</B> nach aussen geführt ist, der auch führend in eine Ausnehmung der aus den Membrantellern <B>(19, 26)</B> mit der dazwischengeklemmten Membran gebildeten Einheit eingreift.

   <B>6.</B> Regelventil nach Patentanspruch und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mein- brangehäuse <B>(15, 16)</B> mit dem Ventilgehäuse<B>(1)</B> durch eine an der unteren Mernbrangehäuseschale <B>(15)</B> und an einem das Ventilgehäuse<B>(1)</B> verschlie ssenden Flansch<B>(5)</B> dicht befestigte Röhre (14) ver bunden ist, in deren Oberteil ein Zwischenflansch <B>(18)</B> eingesetzt ist, und dass in den Boden (21) des die Ventilfeder<B>(31)</B> umgebenden Halses (20) eine Stange<B>(13)</B> eingesetzt ist, die durch den Zwischen flansch<B>(18)

   </B> dicht hindurch geführt ist und deren durch den Zwischenflansch hindurchragendes Ende mit dem oberen Ende der Ventilstange (4) durch eine lösbare Kupplung<B>(10, 11,</B> 12) verbunden ist. <B>7.</B> Regelventil nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 4 und<B>6,</B> dadurch gekennzeich net, dass die Kupplung aus zwei Längshälften<B>(10, 10)</B> besteht, in die zwei zweiteilige Ringe (12) eingelegt sind, die sowohl in die Längshälften<B>(10, 10)</B> der Kupplung als auch in Ringnuten der Stange<B>(13)</B> und der Ventilstange (4) eingreifen.

   <B>8.</B> Regelventil nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 4 und<B>6,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stangen (Stange<B>13</B> und Ventilstange 4) an ihren benachbarten Enden mit entgegengesetzt gerichtetem Gewinde versehen und durch eine Ge windehülse gekuppelt sind. <B>9.</B> Regelventil nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 4,<B>6</B> und<B>7,</B> dadurch gekennzeich net, dass die Längshälften<B>(10, 10)</B> der Kupplung durch einen Ring<B>(11)</B> umschlossen sind, der einen die Höhenlage der Stangenkupplung und damit des Regelkegels<B>(3)</B> anzeigenden, durch einen Ausschnitt der Röhre (14) sichtbaren Zeiger (ll') trägt.