CH683210A5

CH683210A5 - Pressure regulator with rapid response characteristic

Info

Publication number: CH683210A5
Application number: CH817/92A
Authority: CH
Inventors: Kurt Stoll
Original assignee: Festo Kg
Priority date: 1991-05-24
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1994-01-31
Also published as: DE4207703A1; DE9106391U1; DE4207703C2; HU209214B; IT1255625B; HUT61845A; HU9201721D0; ITMI921220A0; ITMI921220A1

Abstract

The pressure regulator has a housing (2) with an inlet (17) and an outlet (12) coupled via a flow channel (26) with 2 perpendicular sections (27,28). The flow channel (26) is controlled via a valve (35) with a valve element (36) displaced between given regulating positions corresponding to different flow cross-sections under control of a setting rod (38), projecting through the housing wall (39). The setting rod (38) cooperates with a regulating piston (49), biased in the direction of the setting rod (38). The housing wall (39) through which the setting rod (38) passes has at least one press vent channel (60,60'), transverse to the guide opening (40) for the setting rod (38) and communicating with the outlet (12).

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft einen Druckregler, mit einem Reglergehäuse, das eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist, die über einen Durchflusskanal miteinander verbunden sind, der einen mit der Einlassöffnung kommunizierenden ersten Kanalabschnitt und einen zumindest im wesentlichen rechtwinkelig zu diesem verlaufenden, zur Auslassöffnung führenden zweiten Kanalabschnitt aufweist, mit einer den Durchflusskanal beherrschenden Ventileinrichtung, die ein zwischen unterschiedliche Durchströmquerschnitte vorgebenden Regelstellungen verstellbares Ventilglied aufweist, das ein in dem ersten Kanalabschnitt wirkendes Verschlussteil und einen an der dem zweiten Kanalabschnitt zugewandten Seite an dem Verschlussteil angreifenden Verstellstössel besitzt, wobei der Verstellstössel die den Durchflusskanal begrenzende Gehäusewand durch eine in axialer Verlängerung des ersten Kanalabschnittes verlaufende Führungsdurchbrechung hindurch verschiebbar geführt durchdringt und ausserhalb des Durchflusskanals mit einem zur Vorgabe der Ventilgliedstellung dienenden, in Richtung des Verstellstössels vorspannbaren Regelkolben zusammenarbeitet, dessen dem Verstellstössel zugewandte Druckbeaufschlagungsfläche über einen Steuerkanal mit der Auslassöffnung kommuniziert. The invention relates to a pressure regulator with a regulator housing which has an inlet opening and an outlet opening which are connected to one another via a flow channel which has a first channel section which communicates with the inlet opening and a second channel section which extends at least substantially at right angles to the outlet channel and leads to the outlet opening , with a valve device controlling the flow channel, which has a valve member which can be set between different flow cross-sections and which has a closure part acting in the first channel section and an adjustment plunger engaging the closure part on the side facing the second channel section, the adjustment plunger limiting the flow channel Housing wall slidably penetrates through a guide opening running in the axial extension of the first channel section and also penetrates lb of the flow channel cooperates with a control piston which serves to preselect the valve member position and can be pretensioned in the direction of the adjusting plunger, the pressure application surface facing the adjusting plunger communicating with the outlet opening via a control channel.

Druckregler dieser Art, die auch als Druckreduzierventile oder Druckminderer bezeichnet werden, finden ihren Einsatz überwiegend auf dem Gebiet der Pneumatik. Sie werden dazu verwendet, einen zum Beispiel von einem Druckluftnetz gelieferten Netzdruck auf einen niedrigeren Arbeitsdruck zu reduzieren und diesen auch bei Schwankungen des Netzdruckes konstant zu halten. Der vom Druckluftnetz bestimmte Eingangsdruck wird an der Einlassöffnung angelegt, während der gewünschte Arbeitsdruck von der Auslassöffnung abgenommen werden kann. Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel ist der Antrieb von Arbeitszylindern, wo durch Zwischenschaltung des Druckreglers auf die Kolbengeschwindigkeit Einfluss genommen werden kann. Pressure regulators of this type, which are also referred to as pressure reducing valves or pressure reducers, are mainly used in the field of pneumatics. They are used to reduce a network pressure supplied by a compressed air network, for example, to a lower working pressure and to keep it constant even when the network pressure fluctuates. The inlet pressure determined by the compressed air network is applied to the inlet opening, while the desired working pressure can be taken from the outlet opening. A preferred application example is the drive of working cylinders, where the piston speed can be influenced by interposing the pressure regulator.

Regelmässig ist der gewünschte Auslassdruck veränderbar einstellbar, indem der Regelkolben, zum Beispiel unter Vermittlung einer Federanordnung, mit bestimmter Kraft gegen den Verstellstössel des Ventilgliedes innerhalb des Druckreglers vorgespannt wird. Dieser Einstellung entspricht eine gewisse Regelstellung des Ventilgliedes, wobei dem durch die Einlassöffnung zuströmenden Druckmittel ein bestimmter Durchströmquerschnitt im Durchflusskanal zur Verfügung gestellt wird. Da aber die Auslassöffnung über einen Steuerkanal mit der Druckbeaufschlagungsfläche des Regelkolbens kommuniziert, wird der Regelkolben bei Erreichen eines gewissen Ausgangsdruckes entgegen der Richtung seiner Vorspannung verschoben, wodurch das Ventilglied den Durchströmquerschnitt reduziert, was den Auslassdruck wieder absinken lässt. Im Rahmen hin und her gehender Verstellbewegungen des Ventilgliedes stellt sich letztlich an der Auslassöffnung der gewünschte Auslassdruck ein. The desired outlet pressure can be adjusted in a regular manner by prestressing the control piston, for example by means of a spring arrangement, against the adjusting plunger of the valve member within the pressure regulator with a certain force. This setting corresponds to a certain control position of the valve member, the pressure medium flowing through the inlet opening being provided with a certain flow cross-section in the flow channel. However, since the outlet opening communicates with the pressurizing surface of the control piston via a control channel, the control piston is displaced against the direction of its prestress when a certain output pressure is reached, as a result of which the valve member reduces the throughflow cross section, which allows the outlet pressure to drop again. In the course of reciprocating adjustment movements of the valve member, the desired outlet pressure is ultimately established at the outlet opening.

Eine Unzulänglichkeit bisher verwendeter Druckregler zeigt sich bei der Vornahme einer Änderung der Druckeinstellung, wenn auslassseitig ein grösserer Druck gewünscht wird. Dies geschieht regelmässig durch Erhöhung der Vorspannung des Regelkolbens, wodurch das Ventilglied in eine grösseren Durchströmquerschnitt zur Verfügung stellende Regelstellung verlagert wird. Dann schiesst das ein-lassseitig zugeführte Druckmittel mit hoher Geschwindigkeit am Verschlussteil des Ventilgliedes vorbei in Richtung der Auslassöffnung, wobei es im Übergangsbereich zum zweiten, quer zur Zuströmrichtung verlaufenden Kanalabschnitt eine enorme Umlenkung erfährt. Infolge der hohen Geschwindigkeit wird nicht der gesamte Volumenstrom umgelenkt, sondern ein Teil strömt durch den Spalt zwischen Verstellstössel und Führungsdurchbrechung hindurch und beaufschlagt unmittelbar die Druckbeaufschlagungsfläche des Regelkolbens. So wird ein falsches Steuersignal erzeugt, das eine Reduzierung des Durchströmquerschnittes im Durchflusskanal hervorruft, so dass die Durchflussmenge bereits reduziert wird, wenn an der Auslassöffnung der gewünschte höhere Arbeitsdruck noch nicht erreicht wird. Zwar korrigiert sich die Regelstellung des Ventilgliedes kurz danach wieder selbsttätig, das erwähnte Ansprechverhalten ist jedoch unangenehm und führt zu Unregelmässigkeiten und Verzögerungen beim Betrieb einer an die Auslassöffnung angeschlossenen pneumatischen Einrichtung. An inadequacy of pressure regulators used hitherto becomes apparent when making a change in the pressure setting if a greater pressure is desired on the outlet side. This is done regularly by increasing the pretension of the control piston, whereby the valve member is shifted into a control position that provides a larger flow cross-section. Then the pressure medium supplied on the inlet side shoots at high speed past the closure part of the valve member in the direction of the outlet opening, wherein it undergoes an enormous deflection in the transition area to the second channel section running transversely to the inflow direction. As a result of the high speed, the entire volume flow is not diverted, but rather a part flows through the gap between the adjustment plunger and the guide opening and acts directly on the pressurizing surface of the control piston. In this way, an incorrect control signal is generated, which causes a reduction in the flow cross-section in the flow channel, so that the flow rate is already reduced if the desired higher working pressure has not yet been reached at the outlet opening. Although the control position of the valve element corrects itself shortly afterwards, the response mentioned is unpleasant and leads to irregularities and delays in the operation of a pneumatic device connected to the outlet opening.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, bei einem Druckregler der eingangs genannten Art das Ansprechverhalten zu verbessern und auch bei Veränderungen der Voreinstellung einen grösstmöglichen Durchsatz zu gewährleisten, ohne dass das Regelverhalten im übrigen Nachteile erfährt. It is therefore the aim of the invention to improve the response behavior in a pressure regulator of the type mentioned at the outset and to ensure the greatest possible throughput even in the event of changes in the presetting, without the control behavior experiencing any other disadvantages.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die vom Verstellstössel durchdrungene Gehäusewand mindestens einen Druckentlastungskanal aufweist, der einerseits in die Führungsdurchbrechung für den Verstellstössel einmündet und andererseits mit der Auslassöffnung kommuniziert, und der quer zur Führungsdurchbrechung verläuft. This goal is achieved in that the housing wall penetrated by the adjusting plunger has at least one pressure relief channel which on the one hand opens into the guide opening for the adjusting plunger and on the other hand communicates with the outlet opening and which runs transverse to the guide opening.

Auf diese Weise wird der Anteil des das Verschlussteil mit hoher Geschwindigkeit passierenden Druckmittels, der in den - sehr geringen - Führungsspalt zwischen dem Verstellstössel und der Führungsdurchbrechung eindringt, nach kurzer Wegstrecke und vor Erreichen des Endes der Führungsdurchbrechung vom Druckentlastungskanal aufgenommen und zur Auslassöffnung umgeleitet. Derjenige Längenabschnitt der Führungsdurchbrechung, der sich zwischen der Einmündung des Druckentlastungskanales und dem Ende der Führungsdurchbrechung erstreckt, wird nicht mehr oder nicht mehr relevant vom Druckmittel durchströmt, so dass der Regelkolben keinen falschen Steuersignalen mehr ausgesetzt ist und auch bei Vornahme einer Änderung der Voreinstellung sofort und dauerhaft der maximale Durchflussquerschnitt zur Verfügung steht. Man erreicht damit ein schnelles Ansprechverhalten ohne nennenswerte Druckschwankungen bei einfachem Aufbau. Da sich zusätzliche Abdichtungen, zum Beispiel unter Verwendung von Dichtringen, des Führungsspaltes erübrigen, bleibt der Verstellstössel leichtgängig verstellbar, so dass In this way, the portion of the pressure medium passing through the closure part at high speed, which penetrates into the - very small - guide gap between the adjustment plunger and the guide opening, is absorbed by the pressure relief channel after a short distance and before the end of the guide opening and is diverted to the outlet opening. The length section of the guide opening, which extends between the mouth of the pressure relief channel and the end of the guide opening, is no longer or no longer relevantly flowed through by the pressure medium, so that the control piston is no longer exposed to incorrect control signals and also immediately and when a change is made to the presetting the maximum flow cross-section is permanently available. A quick response is achieved with no noteworthy pressure fluctuations with a simple structure. Since there is no need for additional seals in the guide gap, for example using sealing rings, the adjustment plunger remains easily adjustable so that

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sich ein äusserst feinfühliges Regelverhalten einstellen kann. Bei alledem ist die Regelhysterese minimal. an extremely sensitive control behavior can occur. In all of this, the control hysteresis is minimal.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt. Advantageous developments of the invention are listed in the dependent claims.

Sind grosse Durchflussmengen zu bewältigen und wird Wert auf kompakte Längenabmessungen gelegt, so sind zweckmässigerweise mehrere, entlang des Umfanges der Führungsdurchbrechung verteilt angeordnete Druckentlastungskanäle vorhanden, die an der der Führungsdurchbrechung entgegengesetzten Seite zweckmässigerweise in einen die Führungsdurchbrechung umschliessenden und mit der Auslassöffnung kommunizierenden Ring-Sammeikanal einmünden. If large flow rates have to be managed and value is placed on compact length dimensions, there are expediently a plurality of pressure relief channels arranged along the circumference of the guide opening, which on the opposite side of the guide opening expediently lead into a ring collection channel which surrounds the guide opening and communicates with the outlet opening .

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden, anhand der beigefügten Zeichnung vorgenommenen Beschreibung. Further advantages of the invention also result from the following description made with reference to the attached drawing.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Druckreglers im Längsschnitt dargestellt, wobei links der Mittellinie eine Schliessstellung des Ventilgliedes und rechts der Mittellinie eine Offenstellung des Ventilgliedes vorliegt. In the drawing, a preferred embodiment of the pressure regulator according to the invention is shown in longitudinal section, the valve member being in a closed position to the left of the center line and an open position of the valve member to the right of the center line.

Der abgebildete Druckregler 1 besitzt ein Reglergehäuse 2 mit mehrteiligem Aufbau. Ein Oberteil 3 hat eine obere hohlzylindrische Partie 4, die an der Unterseite mit einem Boden 5 versehen ist, so dass sich ein nach oben offener Aufnahmeraum 6 ergibt. An der letzterem abgewandten Seite des Bodens 5 schliesst sich ein axialer zylindrischer Fortsatz 7 an, der im Aussendurchmesser gegenüber der hohlzylindrischen Partie 4 reduziert ist und Einschnürungen aufweist. Er bildet zugleich den Träger für ein Mittelteil 8 und Unterteil 9 des Reglergehäuses 2. The pressure regulator 1 shown has a regulator housing 2 with a multi-part construction. An upper part 3 has an upper hollow-cylindrical section 4, which is provided with a bottom 5 on the underside, so that an upwardly open receiving space 6 results. On the side of the base 5 facing away from the latter, there is an axial cylindrical extension 7, the outer diameter of which is reduced compared to the hollow cylindrical portion 4 and which has constrictions. It also forms the support for a central part 8 and lower part 9 of the controller housing 2.

Das Mittelteil 8 besitzt eine hohlzylindrische Partie 13, mit der es koaxial auf den zylindrischen Fortsatz 7 aufgesteckt ist. An sie ist ein radial nach aussen abstehender hohlzylindrischer Anschlussfortsatz 11 angeformt, der eine Auslassöffnung 12 umschliesst, welche einerseits zur Umgebung und andererseits zum Innenraum der hohlzylindrischen Partie 13 ausmündet. The middle part 8 has a hollow cylindrical portion 13 with which it is placed coaxially on the cylindrical extension 7. A hollow cylindrical connection extension 11, which projects radially outwards, is formed on it, which encloses an outlet opening 12 which opens out on the one hand to the surroundings and on the other hand to the interior of the hollow cylindrical part 13.

Das Unterteil 9 ist mit einer ein Innengewinde aufweisenden Befestigungspartie 14 auf den das Mittelteil 8 axial überragenden Endabschnitt 15 des zylindrischen Fortsatzes 7 aufgeschraubt, wodurch sämtliche Gehäuseteile 3, 8, 9 unverlierbar zusammengehalten werden. Eine Anschlusspartie 16 des Unterteils 9 kommt axial nach dem Endabschnitt 15 zu liegen und begrenzt eine Einlassöffnung 17, die sich in Längsrichtung 19 des gesamten Reglergehäuses 2 erstreckt. The lower part 9 is screwed with an internally threaded fastening part 14 onto the end section 15 of the cylindrical extension 7, which axially projects beyond the central part 8, whereby all housing parts 3, 8, 9 are held together captively. A connecting part 16 of the lower part 9 comes to lie axially after the end section 15 and delimits an inlet opening 17 which extends in the longitudinal direction 19 of the entire controller housing 2.

Mit der Anschlusspartie 16 lässt sich der Druckregler 1 an einer dafür bestimmten Stelle festlegen, zum Beispiel am Gehäuse eines Mehrwegeventils 22. Vorliegend trägt die Anschlusspartie 16 ein Aussengewinde, so dass es sich um einen sogenannten Einschraub-Druckminderer handelt, der mit der Anschlusspartie 16 in die mit einem Druckmittelkanal kommunizierende Anschlussöffnung einer pneumatischen Einrichtung einschraubbar ist. With the connection part 16, the pressure regulator 1 can be fixed at a designated point, for example on the housing of a multi-way valve 22. In the present case, the connection part 16 has an external thread, so that it is a so-called screw-in pressure reducer, which is connected to the connection part 16 in the connection opening of a pneumatic device communicating with a pressure medium channel can be screwed in.

Der die Auslassöffnung umgebende, seitlich angeordnete Anschlussfortsatz 11 ist beim Ausführungsbeispiel mit einem Innengewinde ausgestattet, The laterally arranged connection extension 11 surrounding the outlet opening is equipped with an internal thread in the exemplary embodiment,

so dass zum Beispiel eine zu einem Verbraucher 23 führende Druckmittelleitung 18 auf an sich bekannte Weise anschliessbar ist. so that, for example, a pressure medium line 18 leading to a consumer 23 can be connected in a manner known per se.

Die erläuterte bevorzugte Anschlussvariante ist in der Zeichnung schematisch skizziert, wobei der Verbraucher 23 von einem Arbeitszylinder gebildet ist, dessen erster Zylinderraum 24 über die Druckmittelleitung 18 mit der Auslassöffnung 12 verbunden ist und dessen zweiter Zylinderraum 25 über eine weitere Druckmittelleitung 18', wie die Einlassöffnung 17, mit einem Ventilkanal eines Mehrwegeventils 22 kommuniziert. The preferred connection variant explained is schematically outlined in the drawing, the consumer 23 being formed by a working cylinder, the first cylinder space 24 of which is connected to the outlet opening 12 via the pressure medium line 18 and the second cylinder space 25 of which is connected via a further pressure medium line 18 ', such as the inlet opening 17, communicates with a valve channel of a multi-way valve 22.

Innerhalb des Reglergehäuses 2 ist ein allgemein mit 26 bezeichneter Durchflusskanal ausgebildet, der die Einlassöffnung 17 mit der Auslassöffnung 12 fluidisch verbindet. Er setzt sich beim Ausführungsbeispiel aus einem ersten, in Längsrichtung 19 verlaufenden Kanalabschnitt 27 und einem sich daran rechtwinkelig abgehend anschliessenden zweiten Kanalabschnitt 28 zusammen. Das eine Ende des Kanalabschnittes 27 wird von der Einlassöffnung 17 gebildet, wie auch das eine Ende des zweiten Kanalabschnitts 28 in die Auslassöffnung 12 übergeht. Mit ihrem jeweils anderen Ende stehen die beiden Kanalabschnitte 27, 28 an einem Übergangsbereich 29 unmittelbar in Verbindung. A flow channel, generally designated 26, is formed within the controller housing 2 and fluidically connects the inlet opening 17 to the outlet opening 12. In the exemplary embodiment, it is composed of a first channel section 27 extending in the longitudinal direction 19 and a second channel section 28 which adjoins it at right angles. One end of the channel section 27 is formed by the inlet opening 17, as is the one end of the second channel section 28 which merges into the outlet opening 12. With their respective other ends, the two channel sections 27, 28 are directly connected at a transition region 29.

Hierbei stellt sich der restliche Teil des ersten Kanalabschnittes 27 als stirnseitig in den zylindrischen Fortsatz 7 eingebrachte Ausnehmung 33 dar, die mit der Einlassöffnung kommuniziert. Die Verbindung zwischen dieser und der Auslassöffnung 12 stellt eine den verbleibenden Teil des zweiten Kanalabschnittes 28 bildende Querbohrung Here, the remaining part of the first channel section 27 is a recess 33, which is introduced into the end of the cylindrical extension 7 and communicates with the inlet opening. The connection between this and the outlet opening 12 provides a transverse bore forming the remaining part of the second channel section 28

34 her, die im vom Mittelteil 8 umschlossenen und radial innerhalb des Anschlussfortsatzes 11 liegenden Bereich des zylindrischen Fortsatzes 7 ausgenommen ist. 34 forth, which is excluded in the area of the cylindrical extension 7 enclosed by the central part 8 and lying radially within the connection extension 11.

Dem Durchflusskanal 26 ist eine Ventileinrichtung The flow channel 26 is a valve device

35 zugeordnet. Diese besitzt ein Ventilglied 36, das sich aus einem im ersten Kanalabschnitt 27 angeordneten, zum Beispiel tellerartigen Verschlussteil 35 assigned. This has a valve member 36, which consists of a plate-like closure part arranged in the first channel section 27

37 und einem insbesondere einstückig daran angeformten, zum Beispiel zylindrischen Verstellstössel 37 and a particularly integrally molded, for example cylindrical, adjustment plunger

38 zusammensetzt. Der Verstellstössel 38 setzt an der dem Übergangsbereich 29 zugewandten Seite des Verschlussteils 37 an und erstreckt sich in Längsrichtung 19 des Reglergehäuses 2, wobei er zunächst den zugeordneten Endbereich des ersten Kanalabschnittes 27, und daran anschliessend, die dem Übergangsbereich 29 zugeordnete und den Durchflusskanal 26 begrenzende Gehäusewand 39 des Reglergehäuses 2 durchläuft. Im speziellen Ausführungsbeispiel ist die Gehäusewand 39 von der sich zwischen der Ausnehmung 33 und dem Aufnahmeraum 6 befindenden Partie des zylindrischen Fortsatzes 7 gebildet. 38 composed. The adjustment plunger 38 attaches to the side of the closure part 37 facing the transition region 29 and extends in the longitudinal direction 19 of the regulator housing 2, firstly the assigned end region of the first channel section 27 and then the boundary region assigned to the transition region 29 and delimiting the flow channel 26 Housing wall 39 passes through the controller housing 2. In the special exemplary embodiment, the housing wall 39 is formed by the part of the cylindrical extension 7 located between the recess 33 and the receiving space 6.

In der Gehäusewand 39 ist eine in axialer Verlängerung des ersten Kanalabschnittes 27 verlaufende Führungsdurchbrechung 40 ausgebildet, die einerseits in den Durchflusskanal 26 und andererseits in den Aufnahmeraum 6 ausmündet. Durch sie ist der Verstellstössel 38 hindurchgeführt, und sie bildet zweckmässigerweise eine Verschiebeführung für letzteren. Dadurch ist das Ventilglied 36 in Axialrichtung 19 hin und her bewegbar geführt. A guide opening 40, which extends in the axial extension of the first channel section 27 and which opens out on the one hand into the flow channel 26 and on the other hand into the receiving space 6, is formed in the housing wall 39. The adjusting plunger 38 is passed through it, and it expediently forms a sliding guide for the latter. As a result, the valve member 36 is guided to move back and forth in the axial direction 19.

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Dem Verschlussteil 37 ist auf der der Einlassöffnung 17 entgegengesetzten Seite im ersten Kanalabschnitt 27 ein Ventilsitz 44 zugeordnet. Er befindet sich im Übergangsbereich zwischen einem Abschnitt grösseren Querschnittes der Ausnehmung 33, in dem das Verschlussteil 37 aufgenommen ist, und einem sich daran in Richtung zur Gehäusewand 39 anschliessenden Abschnitt geringeren Querschnittes dieser Ausnehmung 33. Liegt das Verschlussteil 37 am Ventilsitz 44 an, so ist die Verbindung zwischen den beiden Öffnungen 17, 12 unterbrochen und einem Druckmittel das Durchströmen des Durchflusskanales 26 unmöglich. Diese Stellung ist in der linken Bildhälfte der Zeichnung wiedergegeben. Ist das Verschlussteil 37 hingegen vom Ventilsitz 44 abgehoben, wie dies die rechte Bildhälfte der Zeichnung verdeutlicht, dann ist die Verbindung zwischen den beiden Öffnungen 17, 12 offen und dem Druckmittel steht ein bestimmter, vom Abstand zwischen dem Verschlussteil 37 und dem Ventilsitz 44 festgelegter Durchströmquerschnitt zur Verfügung. A valve seat 44 is assigned to the closure part 37 on the side opposite the inlet opening 17 in the first channel section 27. It is located in the transition area between a section of larger cross section of the recess 33, in which the closure part 37 is received, and a section of a smaller cross section of this recess 33 adjoining it in the direction of the housing wall 39. If the closure part 37 is in contact with the valve seat 44, then the connection between the two openings 17, 12 is interrupted and a pressure medium prevents the flow through the flow channel 26. This position is shown in the left half of the drawing. If, on the other hand, the closure part 37 is lifted from the valve seat 44, as is illustrated in the right half of the drawing, the connection between the two openings 17, 12 is open and the pressure medium has a certain flow cross-section defined by the distance between the closure part 37 and the valve seat 44 to disposal.

Wegen seiner verschiebbaren Aufhängung ist das Ventilglied 36 stufenlos zwischen verschiedenen Regelstellungen verstellbar, in denen unterschiedliche Durchströmquerschnitte vorgegeben werden. Eine Extremstellung ist beim Ausführungsbeispiel von der oben erläuterten Schliessstellung gebildet. Because of its displaceable suspension, the valve member 36 is infinitely adjustable between different control positions in which different flow cross-sections are specified. An extreme position is formed in the exemplary embodiment from the closed position explained above.

Die Längsrichtungen des ersten Kanalabschnittes 27, der Führungsdurchbrechung 40 und des Aufnahmeraumes 6 fallen zweckmässigerweise zusammen und liegen insbesondere zugleich auf der Längsachse 19 des Reglergehäuses 2. The longitudinal directions of the first channel section 27, the guide opening 40 and the receiving space 6 expediently coincide and in particular lie at the same time on the longitudinal axis 19 of the controller housing 2.

Die Ventileinrichtung 35 des Ausführungsbeispiels besitzt vorteilhafterweise eine Rückschlagfunktion, weshalb das Verschlussteil 37 in Schliess-richtung 45, d.h. in Richtung zum Ventilsitz 44, elastisch vorgespannt ist. Zur Vorspannung dient bevorzugt eine Federanordnung 46, die sich zwischen dem Verschlussteil 37 und dem Reglergehäuse 2 abstützt. Beim Ausführungsbeispiel erfolgt die gehäuseseitige Abstützung an einem im ersten Kanalabschnitt 27 mit Abstand zum Ventilsitz 44 angeordneten und den Durchflusskanal 26 überspannenden Brückenteil 47. The valve device 35 of the exemplary embodiment advantageously has a non-return function, which is why the closure part 37 in the closing direction 45, i.e. is elastically biased towards the valve seat 44. A spring arrangement 46, which is supported between the closure part 37 and the controller housing 2, is preferably used for pretensioning. In the exemplary embodiment, the housing-side support is provided on a bridge part 47 which is arranged in the first channel section 27 at a distance from the valve seat 44 and spans the flow channel 26.

Dem Ventilglied 36 ist, beim Ausführungsbeispiel im Bereich der oberen hohlzylindrischen Gehäusepartie 4, eine Regeleinheit 48 zugeordnet. Sie besitzt einen im Aufnahmeraum 6 axial hin und her bewegbaren Regelkolben 49, der von der Wand des Aufnahmeraumes 6 geführt und dieser gegenüber abgedichtet ist. Somit entsteht zwischen dem Regelkolben 49 und dem Boden 5 oder der Gehäusewand 39 ein Regelraum 50 variablen Volumens. In diesen mündet die Führungsdurchbrechung 40 mit ihrem Durchflusskanal 26 entgegengesetzten Ende aus, und der Verstellstössel 38 ragt in den Regelraum 50, je nach Stellung mehr oder weniger weit, hinein. A control unit 48 is assigned to the valve member 36, in the exemplary embodiment in the region of the upper hollow cylindrical housing section 4. It has a control piston 49, which can be moved axially back and forth in the receiving space 6 and is guided by the wall of the receiving space 6 and is sealed off from it. A control chamber 50 of variable volume is thus created between the control piston 49 and the base 5 or the housing wall 39. In this, the guide opening 40 opens out with its flow channel 26 opposite end, and the adjusting plunger 38 protrudes into the control chamber 50, depending on the position more or less far.

Der Regelkolben 49 liegt am freien Endabschnitt 51 des Verstellstössels 38 lose an, wobei unter Umständen auch eine feste Verbindung vorgesehen sein kann. Hierbei ist der Regelkolben 49 in Richtung des Verstellstössels 38 vorgespannt, so dass das Ventilglied 36 in Öffnungsrichtung 45' beaufschlagt ist. Zur Vorspannung ist beim Ausführungsbeispiel ebenfalls eine Federanordnung 52 vorgesehen, die sich in einem Federraum 53 befindet, welcher von demjenigen Abschnitt des Aufnahmeraumes 6 gebildet ist, der sich auf der dem Regeiraum 50 entgegengesetzten Axialseite des Regelkoibens 49 befindet. Die Federanordnung 52 stützt sich einerseits am Regelkolben 49 und andererseits an einem Einstellelement 54 ab, welches von der offenen Stirnseite her in den Aufnahmeraum 6 eingeschraubt und, vorliegend durch mehr oder weniger weites Einschrauben, axial verstellbar und in beliebigen Axialpositionen einstellbar ist. Hierzu trägt das Einstellelement 54 zweckmässigerweise ein Aussengewinde, mit dem es in einem Innengewinde des Aufnahmeraumes 6 vorschraubbar ist. The control piston 49 lies loosely on the free end section 51 of the adjusting plunger 38, and under certain circumstances a fixed connection can also be provided. Here, the control piston 49 is biased in the direction of the adjusting plunger 38, so that the valve member 36 is acted upon in the opening direction 45 '. In the exemplary embodiment, a spring arrangement 52 is also provided for pretensioning, which is located in a spring chamber 53, which is formed by that section of the receiving chamber 6 which is located on the axial side of the control piston 49 opposite the control chamber 50. The spring arrangement 52 is supported on the one hand on the control piston 49 and on the other hand on an adjusting element 54 which is screwed into the receiving space 6 from the open end face and, in the present case by screwing it in more or less far, is axially adjustable and adjustable in any axial positions. For this purpose, the setting element 54 expediently carries an external thread with which it can be screwed into an internal thread of the receiving space 6.

Bei einem Vergleich der beiden Bildhälften in der Zeichnung sind unterschiedliche Axialpositionen des Einstellelementes 54 ersichtlich, wobei die Federanordnung 52 unterschiedlich weit zusammengedrückt ist, so dass sich hinsichtlich des Regelkolbens 49 verschiedene Vorspannwerte ergeben. Da ein Endabschnitt 55 des Einstellelementes 54 je nach Axialposition zweckmässigerweise mehr oder weniger weit aus dem Aufnahmeraum 6 hinausragt, ergibt sich eine visuelle Anzeige der momentan gewählten Einstellung, die unter Verwendung einer geeigneten Skala noch verbessert werden kann. A comparison of the two halves of the figure in the drawing shows different axial positions of the adjusting element 54, the spring arrangement 52 being compressed to different extents, so that 49 different preload values result with respect to the control piston. Since an end section 55 of the adjusting element 54 expediently protrudes more or less far from the receiving space 6, depending on the axial position, there is a visual display of the currently selected setting, which can be improved further using a suitable scale.

Der Regelraum 50 steht über einen im Reglergehäuse 2 verlaufenden Steuerkanal 59 unmittelbar mit der Auslassöffnung 12 in Verbindung. Dieser Steuerkanal 59 mündet zweckmässigerweise einerseits seitlich neben der Führungsdurchbrechung 40 in den Regelraum 50 ein und mündet andererseits an der Umfangsfläche des zylindrischen Fortsatzes 7 aus, die dem Anschlussfortsatz 11 innen gegenüberliegt. The control room 50 is connected directly to the outlet opening 12 via a control channel 59 running in the controller housing 2. This control channel 59 expediently opens out on the one hand laterally next to the guide opening 40 into the control chamber 50 and on the other hand opens out on the peripheral surface of the cylindrical extension 7, which lies opposite the connection extension 11 on the inside.

Ferner ist in der vom Verstellstössel 38 durchdrungenen Gehäusewand 39 zusätzlich ein Druckentlastungskanal 60 vorgesehen, der quer zur Führungsdurchbrechung 40 verläuft und vorzugsweise rechtwinkelig zu dieser gerichtet ist. Er stellt einen Verbindungskanal zwischen der Führungsdurchbrechung 40 und der Auslassöffnung 12 dar. Beim Ausführungsbeispiel mündet er einerseits umfangs-seitig in die Führungsdurchbrechung 40 (Mündung Furthermore, in the housing wall 39 penetrated by the adjusting plunger 38, a pressure relief channel 60 is additionally provided, which extends transversely to the guide opening 40 and is preferably directed at right angles to the latter. It represents a connecting channel between the guide opening 40 and the outlet opening 12. In the exemplary embodiment, it opens on the one hand on the circumferential side into the guide opening 40 (opening

61), um sich andererseits zum Aussenumfang des zylindrischen Fortsatzes 7 hin zu öffnen (Mündung 61), on the other hand to open towards the outer circumference of the cylindrical extension 7 (mouth

62), wo sich die Auslassöffnung 12 anschliesst. Beim Ausführungsbeispiel ist die Auslassöffnung 12 mit einem entsprechend grossen Durchmesser versehen, so dass sowohl die Mündung 62 wie auch die zugeordnete Ausmündung der Querbohrung 34 innerhalb des Öffnungsquerschnittes liegen. 62), where the outlet opening 12 connects. In the exemplary embodiment, the outlet opening 12 is provided with a correspondingly large diameter, so that both the opening 62 and the associated opening of the transverse bore 34 lie within the opening cross section.

In der abgebildeten Verwendungsweise steht bei der gewählten Stellung des Mehrwegeventils 22 an der Einlassöffnung 17 der volle Netzdruck P eines Druckluftnetzes an. Bezogen auf die in der linken Bildhälfte gewählte Einstellung, führt dies dazu, dass das Ventilglied 36 in die Schliessstellung gedrückt und in dieser gehalten wird. Die Auslassöffnung 12 kann hier noch drucklos sein. Um nun an der Auslassöffnung 12 einen gewünschten Arbeitsdruck einzustellen, der die Rückhubgeschwindigkeit In the illustrated mode of use, the full network pressure P of a compressed air network is present at the inlet opening 17 in the selected position of the multi-way valve 22. In relation to the setting selected in the left half of the figure, this leads to the valve member 36 being pressed into the closed position and being held in it. The outlet opening 12 can still be depressurized here. In order to set a desired working pressure at the outlet opening 12, which is the return stroke speed

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CH 683 210 A5 CH 683 210 A5

8 8th

des Kolbens 63 des Verbrauchers 23 bestimmt, wird durch Einschrauben des Einstellelementes 54 die Vorspannung des Regelkolbens 49 erhöht. Diese Einstellung, die in der rechten Bildhälfte gezeigt ist, führt zu einem Öffnen der Ventileinrichtung, da der Regelkolben 49 das Ventilglied 36 nach unten drückt. of the piston 63 of the consumer 23 is determined, the bias of the control piston 49 is increased by screwing in the adjusting element 54. This setting, which is shown in the right half of the figure, leads to the valve device being opened because the control piston 49 presses the valve member 36 downward.

Als Folge schiesst das unter Netzdruck P stehende Druckmittel am Verschlussteil 37 und Ventilsitz 44 vorbei und, nach Umlenkung am Übergangsbereich 29, unter Passieren der Querbohrung 34 bzw. des zweiten Kanalabschnittes 28, hin zur Auslassöffnung 12. As a result, the pressure medium under network pressure P shoots past the closure part 37 and valve seat 44 and, after deflection at the transition region 29, by passing through the transverse bore 34 or the second channel section 28, to the outlet opening 12.

Infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit prallt das Druckmittel im Übergangsbereich 29 gegen die axiale Begrenzung des ersten Kanalabschnittes 27 im Umfangsbereich der Mündung 64 der Führungsdurchbrechung 40. Hierbei dringt ein Anteil des Druckmittels zwischen dem Verstellstössel 38 und der diesen umgebenden Führungsfläche der Führungsdurchbrechung 40 in selbige ein und tendiert, aufgrund der hohen Strömungsenergie, in Richtung zum Regelkolben 49 abzuströmen. Allerdings erreicht dieser Leckageanteil des Druckmittels den Regelraum 50 nicht, weil er zuvor über den vorhandenen Druckentlastungskanal 60 seitlich zur Auslassöffnung 12 umgeleitet wird. Die dem Regelraum 50 zugewandte Druckbeaufschlagungsfläche 65 des Regelkolbens 49 wird mithin nur von demjenigen Druckmittel beaufschlagt, das über den Steuerkanal 59 von der Auslassöffnung 12 her zugeführt wird. Der Druck im Regelraum 50 entspricht daher praktisch dem Auslassdruck. Sobald dieser, abhängig von der Voreinstellung der Regeleinheit 48, einen bestimmten Wert erreicht hat, wird der Regelkolben 49 unter Überwindung der Vorspannkraft nach oben bewegt, wobei zugleich das durch die Federanordnung 46 vorgespannte Ventilglied 36 in Schliessrichtung 45 verlagert wird, was eine Reduzierung des durchströmenden Volumenstromes bewirkt. As a result of the high flow velocity, the pressure medium in the transition region 29 impacts against the axial delimitation of the first channel section 27 in the peripheral region of the mouth 64 of the guide opening 40. Here, a portion of the pressure medium penetrates between the adjusting plunger 38 and the guide surface of the guide opening 40 surrounding it and tends to it , due to the high flow energy to flow towards the control piston 49. However, this leakage portion of the pressure medium does not reach the control chamber 50 because it is previously diverted laterally to the outlet opening 12 via the existing pressure relief channel 60. The pressure application surface 65 of the control piston 49 facing the control chamber 50 is therefore only acted upon by the pressure medium that is supplied via the control channel 59 from the outlet opening 12. The pressure in the control room 50 therefore practically corresponds to the outlet pressure. As soon as this, depending on the presetting of the control unit 48, has reached a certain value, the control piston 49 is moved upward while overcoming the pretensioning force, at the same time the valve member 36 preloaded by the spring arrangement 46 being displaced in the closing direction 45, which reduces the flow through it Volume flow causes.

Beim Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen der hohlzylindrischen Partie 13 des Mittelteils 8 und dem koaxial innerhalb dieser angeordneten Bereich des zylindrischen Fortsatzes 7 ein konzentrischer Ring-Sammelkanal 66. Beim Ausführungsbeispiel ist er erzeugt durch eine gegenüber dem Innendurchmesser der hohlzylindrischen Partie 13 reduzierten Aussendurchmesser des zylindrischen Fortsatzes 7. Er steht unmittelbar mit der Auslassöffnung 12 in Verbindung, und sowohl die Querbohrung 34 als auch der Druckentlastungskanal 60 (bei 62) münden in ihn aus. Dies hat zum einen den Vorteil, dass das Mittelteil 8 als Schwenkteil ausgebildet sein kann, das sich bezüglich der Längsachse 19 verdrehen lässt, um den Anschlussfortsatz 11 be-darfsgemäss zu positionieren. In the exemplary embodiment there is a concentric ring collecting channel 66 between the hollow cylindrical part 13 of the central part 8 and the region of the cylindrical extension 7 arranged coaxially within it. In the exemplary embodiment it is produced by an outer diameter of the cylindrical extension 7 that is reduced compared to the inside diameter of the hollow cylindrical part 13 It is directly connected to the outlet opening 12, and both the transverse bore 34 and the pressure relief duct 60 (at 62) open into it. On the one hand, this has the advantage that the middle part 8 can be designed as a swivel part that can be rotated with respect to the longitudinal axis 19 in order to position the connection extension 11 as required.

Zum anderen eröffnet die Verwendung des Ring-Sammelkanals 66 auf besonders einfache Weise die Möglichkeit, mehrere Druckentlastungskanäle 60 und/oder Querbohrungen 34 vorzusehen. Wie die Zeichnung zeigt, sind beim Ausführungsbeispiel mehrere - hier: 4 Stück - entlang des Umfanges der Führungsdurchbrechung 40 verteilt angeordnete Druckentlastungskanäle 60, 60' vorgesehen (die senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Kanäle sind nicht sichtbar), die sämtliche jeweils einerseits zur Führungsdurchbrechung 40 und andererseits zum Ring-Sammelkanal 66 ausmünden. Bevorzugt sind die Druckentlastungskanäle 60, 60' mit identischen Winkelabständen zueinander angeordnet und verlaufen vorzugsweise in einer gemeinsamen, rechtwinkelig zur Längsachse der Führungsdurchbrechung 40 verlaufenden Kanalebene. On the other hand, the use of the ring collecting duct 66 opens up the possibility in a particularly simple manner of providing a plurality of pressure relief ducts 60 and / or transverse bores 34. As the drawing shows, in the exemplary embodiment there are several - here: 4 pieces - pressure relief channels 60, 60 'distributed along the circumference of the guide opening 40 (the channels running perpendicular to the plane of the drawing are not visible), all of them on the one hand to the guide opening 40 and on the other open out to the ring collecting duct 66. The pressure relief channels 60, 60 'are preferably arranged at identical angular distances from one another and preferably run in a common channel plane running at right angles to the longitudinal axis of the guide opening 40.

Das Ausführungsbeispiel besitzt auch mehrere, vom ersten Kanalabschnitt 27 abzweigende Querbohrungen 34, 34', die wie die Druckentlastungskanäle 60, 60' in Umfangsrichtung entlang des ersten Kanalabschnittes 27 verteilt angeordnet sein können. Bevorzugt liegen auch sie in einer gemeinsamen Kanalebene, welche zweckmässigerweise parallel mit derjenigen der Druckentlastungskanäle 60, 60' verläuft, wobei die Druckentlastungskanäle 60, 60' mit axialem Abstand oberhalb der Querbohrungen 34 angeordnet sind. The exemplary embodiment also has a plurality of transverse bores 34, 34 ′ branching off from the first channel section 27, which, like the pressure relief channels 60, 60 ′, can be arranged distributed along the first channel section 27 in the circumferential direction. They also preferably lie in a common channel plane, which expediently runs parallel to that of the pressure relief channels 60, 60 ', the pressure relief channels 60, 60' being arranged at an axial distance above the transverse bores 34.

Da die Druckentlastungskanäle 60, 60' eine direkte Beaufschlagung des Regelkolbens 49 durch einen Leckagestrom verhindern, kann auf besondere Dichtungen oder Dichtelemente zwischen dem Verstellstössel 38 und der Führungsdurchbrechung 40 verzichtet werden, so dass eine leichtgängige und dennoch gut geführte Verstellbewegung gewährleistet ist. Dies sorgt für ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten bei einfachem Aufbau. Es genügt, die Führungsdurchbrechung 40 und den Verstellstössel 38 hinsichtlich ihrer Ausgestaltung in einer Weise aufeinander abzustimmen, wie dies bei normalen Gleitführungen üblich ist. Since the pressure relief channels 60, 60 'prevent a direct action on the control piston 49 by a leakage current, special seals or sealing elements between the adjusting plunger 38 and the guide opening 40 can be dispensed with, so that a smooth, yet well-guided adjusting movement is ensured. This ensures excellent responsiveness with a simple structure. It is sufficient to coordinate the guide opening 40 and the adjustment plunger 38 in terms of their design in a manner which is customary in normal sliding guides.

Claims

1. Pressure regulator, with a regulator housing (2), which has an inlet opening (17) and an outlet opening (12), which are connected to one another via a flow channel (26), which communicates with the inlet opening (17), a first channel section (27) and has a second channel section (28) running at least substantially at right angles to this and leading to the outlet opening (12), with a valve device (35) controlling the flow channel (26), which has a valve member (36) adjustable between different flow cross sections, which has a closing part (37) acting in the first channel section (27) and an adjusting plunger (38) engaging on the closing part (37) on the side facing the second channel section (28), the adjusting plunger (38) closing the flow channel (26 ) delimiting housing wall (39) through an axial extension (19) of the first channel section (27) Guide opening (40) slidably guided penetrates and cooperates outside the flow channel (26) with a control piston (49) which serves to preselect the valve member position and can be prestressed in the direction of the adjusting plunger (38), the pressurizing surface (65) of which faces the adjusting plunger (38) via a Control channel (59) communicates with the outlet opening (12), characterized in that the

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Housing wall (39) penetrated by the adjustment plunger (38) has at least one pressure relief channel (60, 60 ') which on the one hand opens into the guide opening (40) for the adjustment plunger (38) and on the other hand communicates with the outlet opening (12) and which transversely to the Guide opening (40) runs.

2. Pressure regulator according to claim 1, characterized in that there are a plurality of pressure relief channels (60, 60 ') which are distributed along the circumference of the guide opening (40) and which, on the side opposite the guide opening (40), expediently into one of the guide openings (40 ) enclose and open with the outlet opening (12) communicating ring collection channel (66).

3. Pressure regulator according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure relief channel (60, 60 ') extends at right angles to the direction of adjustment (19) of the adjusting plunger (38).

4. Pressure regulator according to one of claims 1 to

3, characterized in that the existing pressure relief channels (60, 60 ') and the second channel section (28) of the flow channel (26) run in mutually parallel and mutually spaced channel planes.

5. Pressure regulator according to one of claims 1 to

4, characterized in that the adjusting plunger (38) passes through the guide opening (40) without sealing elements.

6. Pressure regulator according to one of claims 1 to

5, characterized in that in the first channel section (27) there is provided a spring arrangement (46) which acts on the valve member (36) in the direction (45) of a closed position towards the control piston (49).

7. Pressure regulator according to one of claims 1 to

6, characterized in that the control piston (49) can be pretensioned in the direction of the adjusting plunger (38) with variable pressure force, in particular by means of a spring arrangement (52).

8. Pressure regulator according to one of claims 1 to

7, characterized in that the inlet opening (17) is arranged on the underside of the housing and the outlet opening (12) further up on the side on the controller housing (2), the first duct section (27) extending in the adjustment direction (19) and the second duct section ( 28) runs at right angles to it.

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