DE1149216B

DE1149216B - Diaphragm-controlled pressure reducing valve with a closing piece acted upon by the inflow pressure in the closing direction

Info

Publication number: DE1149216B
Application number: DEA31823A
Authority: DE
Inventors: Hermann Oidtmann
Original assignee: AUTOGENWERK SIRIUS GmbH
Current assignee: AUTOGENWERK SIRIUS GmbH
Priority date: 1959-04-15
Filing date: 1959-04-15
Publication date: 1963-05-22

Description

Membrangesteuertes Druckreduzierventil mit einem durch den Zuflußdruck in Schließrichtung beaufschlagten Verschlußstück Membrangesteuerte Druckreduzierventile sind insofern wesentlich vom Druck des zugeführten Mediums abhängig, als der Druck des aus dem Ventil abgeführten Mediums sich mit dem Druck des zugeführten Mediums ändert. Dies wird dadurch bedingt, daß das Verschlußstück bei den bisherigen Konstruktionen zwischen zwei kräftigen Spiralfedern arbeitet, von denen die eine mittels einer Knebelschraube zwecks Einstellung des gewünschten Arbeitsdruckes nachgespannt werden kann, während die zweite entgegengesetzt angeordnete Schraubenfeder der ersteren entgegenwirkt. Bei einem starken Abfall des zugeführten Druckes ändert sich bei solchen Konstruktionen die Spaltweite zwischen dem Ventilsitz und dem Verschlußstück beträchtlich, so daß in diesem Falle eine erneute Einstellung des Arbeitsdruckes mittels der erwähnten Knebelschraube erforderlich ist.Diaphragm controlled pressure reducing valve with a pressure reducing valve Closing piece acted upon in the closing direction, diaphragm-controlled pressure reducing valves are essentially dependent on the pressure of the supplied medium as the pressure of the medium discharged from the valve changes with the pressure of the supplied medium changes. This is due to the fact that the closure piece in the previous designs works between two strong spiral springs, one of which by means of a T-screw must be retightened for the purpose of setting the desired working pressure can, while the second oppositely arranged coil spring of the former counteracts. If there is a sharp drop in the applied pressure, changes in at such constructions, the gap between the valve seat and the closure piece considerable, so that in this case a renewed setting of the working pressure by means of the aforementioned toggle screw is required.

Die Erfindung bezweckt die Ausbildung eines derartigen Reduzierventils in solcher Weise, daß ein jedesmaliges neues Einstellen des Arbeitsdruckes bei stark sich änderndem Primärdruck nicht mehr erforderlich ist, indem vielmehr der Arbeitsdruck automatisch auch bei stark geändertem Zuführungsdruck konstant gehalten wird.The invention aims to provide such a reducing valve in such a way that each time a new setting of the working pressure is strong changing primary pressure is no longer necessary, rather the working pressure is automatically kept constant even if the feed pressure changes significantly.

Es sind bereits membrangesteuerte Druckreduzierventile bekannt, bei denen das im Niederdruckraum befindliche Verschlußstück durch den durch das Verschlußstück in eine Druckkammer geleiteten Zuflußdruck, also durch den »Primärdruck«, in der Schließrichtung beaufschlagt wird.There are already membrane-controlled pressure reducing valves known which the closure piece located in the low pressure chamber through the through the closure piece Inflow pressure directed into a pressure chamber, i.e. through the "primary pressure", in the Closing direction is applied.

Die Erfindung geht von der bekannten Ausführungsform eines membrangesteuerten Druckreduzierventils aus, bei dem das im Niederdruckraum befindliche Verschlußstück durch den durch eine Bohrung im Verschlußstück in eine Druckkammer geleiteten Zuflußdruck in Schließrichtung beaufschlagt wird. Diese Ausbildungsform :eines membrangesteuerten Druckreduzierventils wird erfindungsgemäß dadurch verbessert, daß die Druckkammer im Verschlußstück angeordnet und als Differentialdruckkammer ausgebildet ist, in die das freie Ende eines im Gehäuse angeordneten Kolbens durch die der Verschlußstückbohrung gegenüberliegende Wand abgedichtet und gleitbar hineinragt, wobei der Durchmesser des erwähnten Kolbens größer als derjenige der Bohrung des Ventilsitzes ist.The invention is based on the known embodiment of a diaphragm-controlled Pressure reducing valve in which the closure piece located in the low pressure chamber by the inflow pressure conducted through a bore in the closure piece into a pressure chamber is applied in the closing direction. This form of training: a diaphragm-controlled Pressure reducing valve is improved according to the invention in that the pressure chamber is arranged in the closure piece and designed as a differential pressure chamber, in which the free end of a piston arranged in the housing through that of the closure piece bore opposite wall sealed and slidably protrudes, the diameter of the mentioned piston is larger than that of the bore of the valve seat.

Durch keinen der bekannten Druckminderer ist ein Hinweis gegeben, die Druckkammer in das Verschlußstück zu legen. Es bedurfte also eines erfinderischen Schrittes, um zu der erfindungsgemäßen Ausbildung zu gelangen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene bauliche Anordnung der Druckkammer im Verschlußstück wird in Verbindung mit dem in die Druckkammerzhineinragenden Kolben eine besonders vorteilhafte Lösung der Aufgabe gegeben, ein im Abströmraum befindliches Verschlußstück durch den Zuflußdruck auf seinem Sitz zu halten sowie auf ihn hin zu bewegen, um eine ,gleichmäßige Regelung zu erhalten. Durch Ausbildung der Druckkammer als Differentialdruckkammer, durch deren Druckeinwirkungen das Verschlußstück ständig auf seinen Sitz hin gedrückt wird, wird es möglich, auch bei sehr starken Änderungen des Primärdruckes, z. B. zwischen 50 und 250 Atmosphären, bei gleichbleibender Einstellung der Knebelschraube den Arbeitsdruck praktisch konstant zu halten.None of the known pressure reducers give an indication that to place the pressure chamber in the closure piece. So an inventive step was required Step in order to arrive at the training according to the invention. By the invention intended structural arrangement of the pressure chamber in the closure piece is in connection with the piston protruding into the pressure chamber, a particularly advantageous solution given the task of a closure piece located in the outflow space by the inflow pressure to keep on his seat as well as to move towards him to a, even regulation to obtain. By forming the pressure chamber as a differential pressure chamber through the pressure of which the closure piece is constantly pressed onto its seat it becomes possible, even with very strong changes in the primary pressure, e.g. B. between 50 and 250 atmospheres, with the same setting of the tommy screw to keep the working pressure practically constant.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform dies Erfindungsgegenstandes beispielsweise und schematischdargestellt.The drawing shows an embodiment of this subject matter of the invention for example and shown schematically.

Im einzelnen bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 das zweiteilige Gehäuse, in welches seitlich der Stutzen 3 mit der Bohrung 4 für den Anschluß der Primärgasleitung, und der Stutzen 5 für die Arbeitsgasleitung 6 eingesetzt ist. In der Niederdruckkammer 7 bewegt sich das Verschlußstück 8 mit der in ihm angeordneten Druckkammer 9, die als Differentialdruckkammer ausgebildet und oben durch den Schraubdeckel 10 abgeschlossen ist, und in dem ein Kolben 12, durch die Manschette 13 abgedichtet, geführt wird. Die Feder 14 drückt auf den Deckel 10 des Verschlußstückes 8 und damit dieses mit seinem Dichtteil 15 auf seinen Sitz, wodurch auch die Verbindung zwischen dem Niederdruckraum 7 und der Druckkammer 9 abgesperrt ist. Die Einstellung des jeweils gewünschten Arbeitsdruckes erfolgt durch die in ihrer Spannung regulierbare Stellfeder 16 mittels der Knebelschrauben 17.Specifically, the reference numerals 1 and 2 denote the two-part housing into which the connector 3 with the bore 4 for connecting the primary gas line and the connector 5 for the working gas line 6 is inserted laterally. In the low pressure chamber 7, the closure piece 8 moves with the pressure chamber 9 arranged in it, which is designed as a differential pressure chamber and is closed at the top by the screw cap 10 , and in which a piston 12, sealed by the sleeve 13, is guided. The spring 14 presses on the cover 10 of the closure piece 8 and thus this with its sealing part 15 on its seat, whereby the connection between the low-pressure space 7 and the pressure chamber 9 is shut off. The setting of the respectively desired working pressure is carried out by means of the tensioning spring 16, which can be regulated by means of the toggle screws 17.

Am oberen Teil des Gehäuses kann noch ein an sich bekanntes überdruckventi118 angeschlossen sein, das. in .der Zeichnung mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.A well-known overpressure valve can also be fitted to the upper part of the housing be connected, indicated in the drawing with dash-dotted lines is.

Das Hochdruckgas strömt durch die Bohrung 4 gegen das Dichtteil 15 und durch die Bohrung im Dichtteil 15 in die Druckkammer 9, in die der Kolben 12 hineinragt, welcher durch die Manschette 13 gegen den Niederdruckraum 7 abgedichtet wird.The high-pressure gas flows through the bore 4 against the sealing part 15 and through the bore in the sealing part 15 into the pressure chamber 9, into which the piston 12 protrudes, which is sealed off from the low-pressure chamber 7 by the sleeve 13.

Eine schwache Druckfeder 14 beaufschlagt das Verschlußstück in Schließrichtung.A weak compression spring 14 acts on the closure piece in the closing direction.

Mit dieser Konstruktion wird erreicht, daß das Verschlußstück 8 in Verbindung mit der Druckkammer 9 bei verschiedenen Vordrücken immer mit dem gleichen Stellfederdruck dichthält, während bei den bis jetzt bekannten Konstruktionen bei hohem Vordruck der Stellfederdruck entsprechend höher sein muß als bei niedrigerem Vordruck.With this construction it is achieved that the closure piece 8 in Connection to the pressure chamber 9 with different admission pressures always with the same Adjusting spring pressure holds tight, while with the constructions known up to now high admission pressure, the adjusting spring pressure must be correspondingly higher than with a lower one Form.

Außerdem bleibt bei schwächer werdendem Vordruck und schwankender Gasentnahme der eingestellte Arbeitsdruck immer konstant.In addition, it remains as the pre-pressure becomes weaker and fluctuates Gas withdrawal, the set working pressure is always constant.

Der Durchmesser des Schaftes des Kolbens 12 muß größer sein als die Bohrung 4. des Ventilsitzes. Die beschriebene Ausbildungsform eines Druckreduzierventils, dessen Arbeitsdruck auch bei starken Änderungen des Primärdrucks automatisch konstant gehalten wird, bietet bei zahlreichen Anwendungen erhebliche Vorteile. So können derartige Ventile zweckmäßig z. B. bei zentralen Druckminderaggregaten verwandt werden, die eine ganze Reihe von Entnahmestellen z. B. für Schweißzwecke speisen. Es wird ferner durch Verwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Reduzierventile die Anordnung doppelstufiger Reduzierventilkonstruktionen unnötig, die man bisher vielfach in solchen Fällen verwandte, in denen mit genau konstantem Druck gearbeitet werden mußte. Die erfindungsgemäßen Ventile sind ferner für sämtliche hochgespannten Gase verwendbar, bei denen der Primärdruck starken Schwankungen unterworfen ist, während der Arbeitsdruck konstant oder nahezu konstant gehalten werden soll. Die erfindungsgemäßen Ventile lassen sich also z. B. in der Brauindustrie für die Kohlensäureverteilung anwenden, für die bisher durchweg doppelstufige Ventilkonstruktionen verwandt wurden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten bieten alle pneumatischen Anlagen, z. B. Preßluftanlagen, Stickstoffanlagen u. dgL, bei denen an einer oder mehreren Verwendungs-oder Arbeitsstellen das Gas mit konstantem Druck entnommen werden soll.The diameter of the shaft of the piston 12 must be larger than that Hole 4. of the valve seat. The described embodiment of a pressure reducing valve, its working pressure automatically constant even with major changes in the primary pressure is held, offers considerable advantages in numerous applications. So can such valves expediently z. B. used in central pressure reducing units be that a number of tapping points z. B. feed for welding purposes. It is also achieved by using the reducing valves designed according to the invention the arrangement of double-stage reducing valve constructions that had previously been unnecessary often used in cases where exactly constant pressure was used had to become. The valves according to the invention are also suitable for all high tension Gases can be used in which the primary pressure is subject to strong fluctuations, while the working pressure should be kept constant or almost constant. the Valves according to the invention can therefore be used, for. B. in the brewing industry for carbon dioxide distribution apply, for which double-stage valve designs have been used until now. All pneumatic systems, e.g. B. Compressed air systems, Nitrogen systems and the like, in which at one or more use or work sites the gas is to be withdrawn at constant pressure.

Das erfindungsgemäße Ventil eignet sich ferner auch für größte Abmessungen und höchste Drücke bzw. höchste Druckdifferenzen. So würde man z. B. das erfindungsgemäße Ventil auch für Drücke in einem Bereich von mehreren hundert Atmosphären, z. B. 500 Atmosphären, verwenden können, bei denen die bisherigen Konstruktionen schon mit Rücksicht auf die außerordentlich schweren Abmessungender Stellfeder unzweckmäßig erscheinen.The valve according to the invention is also suitable for the largest dimensions and highest pressures or highest pressure differentials. So you would z. B. the invention Valve also for pressures in the range of several hundred atmospheres, e.g. B. 500 atmospheres, where the previous designs already unsuitable in view of the extremely heavy dimensions of the adjusting spring appear.

In ,allen Fällen, in denen mit dem Druckreduzierventil noch ein Überdruckventil verbunden wird, das dazu dient, in Fällen eines Undichtwerdens des Ventilverschlusses den auftretenden Überdruck aufzunehmen und unmittelbar abzuleiten, kann auch mit einem Ventil der erfindungsgemäßen Ausbildung ein solches, an sich bekanntes Überdruckventil vereinigt werden.In all cases where the pressure reducing valve is also equipped with a pressure relief valve is connected, which is used in cases of leakage of the valve closure to absorb the occurring overpressure and to dissipate it immediately, can also be done with a valve of the design according to the invention such a known pressure relief valve be united.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Diaphragm-controlled pressure reducing valve in which the locking piece located in the low pressure chamber through the through a hole in the Closure piece fed into a pressure chamber influx pressure applied in the closing direction is, characterized in that the pressure chamber is arranged in the closure piece and is designed as a differential pressure chamber into which the free end of a housing arranged piston (12) through the opposite of the breech block bore Wall sealed and slidably protrudes, the diameter of which is larger than that the bore (4) of the valve seat.

2. Pressure reducing valve according to claim 1, characterized characterized in that the piston (12) expediently through in the wall of the pressure chamber (9) a self-sealing cuff (7) is sealed, its outside the pressure chamber located widened end is supported against the housing cover, with between the widened end of the piston (12) and the locking piece a weak compression spring can be arranged. Publications considered: German patent specification No. 831050; U.S. Patent No. 2,651,147.