DE1213869B

DE1213869B - Cooling water regulator for refrigeration systems

Info

Publication number: DE1213869B
Application number: DEH46611A
Authority: DE
Inventors: Gustav Stierle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-08-10
Filing date: 1962-08-10
Publication date: 1966-04-07

Description

Kühlwasserregler für Kälteanlagen Die Erfindung betrifft einen Kühlwasserregler für Kälteanlagen, dessen vom Kühlwasser in Öffnungsrichtung angeströmtes Verschlußstück mittels eines in einem Druckraum angeordneten Servogliedes und ein am Zulauf abgezweigter Servohilfskreis mittels eines durch einen Impulsgeber betätigbaren Hilfsventils steuerbar sind.Cooling water regulator for refrigeration systems The invention relates to a cooling water regulator for refrigeration systems, the closing piece against which the cooling water flows in the opening direction by means of a servo element arranged in a pressure chamber and one branched off at the inlet Servo auxiliary circuit by means of an auxiliary valve that can be actuated by a pulse generator are controllable.

Es sind bereits sogenannte Druckspüler für sanitäre Einrichtungen mit Hilfsventilauslösung für die Öffnung des Hauptverschlußstückes bekannt, wobei nach einer gewissen Zeitverzögerung diese die Öffnung des Hauptverschlußstückes selbsttätig mittels eingeschalteter Federn beenden, ohne daß Anregungen vorliegen, derartige Ventile, die im Sinne eines normalen zeitverzögernden Schließventils arbeiten; auch als Regelventile mit verschiedenen einzuregelnden Zwischenstellungen einzusetzen. Schließlich sind auch mittels magnetisch auslösbarer Hilfsventile vorgesteuerte Durchgangsventile bekannt, wobei das Hilfsventil in einem vom Zulauf abgezweigten Servohilfskreis liegt.There are already so-called flush valves for sanitary facilities known with auxiliary valve release for the opening of the main locking piece, wherein after a certain time delay this the opening of the main closure piece end automatically by means of activated springs without any suggestions, such valves that work in the sense of a normal time-delayed closing valve; Can also be used as control valves with various intermediate positions to be adjusted. Finally, pilot operated valves are also controlled by means of magnetically releasable auxiliary valves Two-way valves known, the auxiliary valve in a branched off from the inlet Servo auxiliary circuit is.

Bei solchen Ventilen wird bei der Betätigung des Hilfsventils das Verschlußstück jeweils Hubbewegungen aus der einen in die andere Endstellung ausführen, in der es entweder den Durchgang voll öffnet oder aber gänzlich schließt mit dem Nachteil, daß für die Einregelung einer bestimmten Kühlwassermenge eine Mehrzahl von Schaltbewegungen erforderlich wird, die neben einer stoßweisen Belastung auch eine mechanische Belastung des Ventils zur Folge haben.In such valves, when the auxiliary valve is actuated, the Carry out stroke movements from one end position to the other, in which it either fully opens the passage or completely closes with the Disadvantage that for the regulation of a certain amount of cooling water a plurality of switching movements is required, in addition to an intermittent load result in mechanical stress on the valve.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, jeden kontinuierlichen Durchlaß des Kühlwassers bei solchen Ventilen dadurch sicherzustellen, daß das Servoglied des Verschlußstückes und das Hilfsventil in dem über eine Leitung mit dem Zulauf ständig verbundenen gemeinsamen Druckraum vorgesehen und über mindestens eine Feder miteinander verbunden sind.The invention has for its object to be any continuous passage of the To ensure cooling water in such valves that the servo member of the Closure piece and the auxiliary valve in which via a line with the inlet constantly connected common pressure chamber is provided and at least one spring with one another are connected.

Durch diese Kombination wird jetzt erreicht, daß das durch den Impulsgeber in verschiedene Zwischenstellungen eingestellte Hilfsventil einen Druckauf- und -abbau vor dem Servoglied einerseits bewirkt, der das Hauptverschlußstück in die eine oder die andere Zwischenstellung überführt, daß aber gleichzeitig die verschiedene durchgeführte Federspannung zwischen den sich ändernden Abständen des Hilfsventils und des Hauptverschlußstückes eintretende Druckschwankungen wieder voll auszugleichen vermag, so daß ein gewünschter einstellbarer Regelweg über einen größeren Einstellbereich eingehalten werden kann.This combination now ensures that this is done by the pulse generator Auxiliary valve set in various intermediate positions opens and closes the pressure -Degradation in front of the servo member on the one hand causes the main locking piece in the one or the other intermediate position transfers, but that at the same time the different performed spring tension between the changing distances of the auxiliary valve and to fully compensate for pressure fluctuations occurring in the main closing piece able, so that a desired adjustable control path over a larger setting range can be adhered to.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt. Das gezeigte Ventil ist als vorgesteuertes Durchgangsventil ausgebildet und als Kühlwasserregler in Kälteanlagen verwendbar, wobei das Vorsteuerventil als Durchgangsventil nur den Servomittelabgang des abgezweigten Servohilfskreislaufes regelt. Mit 1 ist ein Ventilgehäuse bezeichnet, das einen Zulauf 2 und einen Ablauf 3 für das Kühlwasser aufweist. Der Zu- und Ablauf sind durch eine gehäusefeste Wand 4 voneinander getrennt, die mit einer durch ein Verschlußstück 5 kontrollierbaren Durchtrittsöffnung 6- versehen ist. Das Verschlußstück 5 trägt einen Dichtungsteil 7, der mit dem um die Durchtrittsöffnung gelegten Hauptsitz 8 zur Wirkung kommt.The invention is shown in one embodiment in the drawing. The valve shown is designed as a pilot operated straight-way valve and as Cooling water regulator can be used in refrigeration systems, with the pilot valve as a straight-way valve only regulates the servo center outlet of the branched servo auxiliary circuit. With 1 is denotes a valve housing which has an inlet 2 and an outlet 3 for the cooling water having. The inlet and outlet are separated from each other by a wall 4 fixed to the housing, with a passage opening that can be controlled by a closure piece 5 6- is provided. The closure piece 5 carries a sealing part 7, which is connected to the Passage opening placed main seat 8 comes into effect.

Das Verschlußstück 5 ist als Servoglied, z. B. als Kolben ausgebildet und in einen Druckraum 9 beweglich eingesetzt und in diesem durch Manschetten 10 dicht geführt. Der Druckraum 9 ist ständig über eine Leitung 11 mit dem Zulauf 2 verbunden. Er weist weiter eine Austrittsöffnung 12 mit zugeordneter Sitzfläche 13 auf, die von einem Hilfsventil 14 überwacht wird. Letzteres ist mit einem Ansatz 15 versehen, der in eine Ausnehmung 16 des Ventilgehäuses eingreift und sogenannte O-Ringe 17 als Dichtkörper aufweist. Die Umfangsfläche des Ansatzes 15 trägt Ausnehmungen 18, die in der Offenstellung des Hilfsventils 14 den Druckraum 9 über die Leitung 19 mit dem Ablauf 3 verbinden.The closure piece 5 is a servo member, for. B. designed as a piston and inserted movably into a pressure space 9 and in this by means of cuffs 10 closely guided. The pressure chamber 9 is constantly connected to the inlet 2 via a line 11 tied together. It also has an outlet opening 12 with an associated seat surface 13, which is monitored by an auxiliary valve 14. The latter is with an approach 15 provided which engages in a recess 16 of the valve housing and so-called Has O-rings 17 as a sealing body. The peripheral surface of the projection 15 has recesses 18, which in the open position of the auxiliary valve 14, the pressure chamber 9 via the line 19 with sequence 3.

Beim Ausführungsbeispiel ist die Zulaufleitung 11 in ihrem Querschnitt etwas kleiner gehalten als die Leitung 19, wodurch sich eine Strömungsdifferenz zwischen dem Zu- und Ablauf zum und vom Druckraum 9 einzustellen vermag, um einen völligen Druckabbau sicherzustellen.In the exemplary embodiment, the cross section of the feed line 11 is kept somewhat smaller than the line 19, so that a flow difference can be set between the inlet and outlet to and from the pressure chamber 9 in order to ensure a complete pressure reduction.

Erfindungsgemäß bilden das Servoglied des Verschlußstückes 5 und das Hilfsventil 14 das Widerlager von mindestens einer Schraubenfeder 20, unter deren Wirkung das Verschlußstück 5 und das Hilfsventil 14 an ihre Sitze haltbar sind. Auf das freie Ende 21 des Ansatzes 15 wirkt ein Betätigungsstift 22 eines Impulsgebers 23 ein, der beim Ausführungsbeispiel druckabhängig betätigbar ist. Unter dem Einfluß von Druckänderungen im Impulsgeber wird der Betätigungsstift 22 entweder unterstützt durch eine Rückstellfeder 24 vom Ansatz 15 abgehoben oder unter Überwindung der einstellbaren Kraft der Feder 24 gegen den Ansatz 15 zur Betätigung des Mlfsventils geführt. An seiner Vorderseite ist das Verschlußstück mit einem Kegel 25 versehen, der in bekannter Weise in den Zulauf 2 einragt und insbesondere zur Dämpfung dient. Gleichzeitig wirkt der Kegel 25 mit seinem zylindrischen Fortsatz 26 als zusätzliches Führungsglied im Ventilgehäuse 1.According to the invention, the servo member of the locking piece 5 and the auxiliary valve 14 form the abutment of at least one helical spring 20, under the action of which the locking piece 5 and the auxiliary valve 14 can be held on their seats. An actuating pin 22 of a pulse generator 23 acts on the free end 21 of the projection 15, which in the exemplary embodiment can be actuated as a function of pressure. Under the influence of pressure changes in the pulse generator, the actuating pin 22 is either lifted from the extension 15 with the support of a return spring 24 or, while overcoming the adjustable force of the spring 24, is guided against the extension 15 to actuate the auxiliary valve. On its front side, the closure piece is provided with a cone 25 which protrudes into the inlet 2 in a known manner and is used in particular for damping. At the same time, the cone 25 with its cylindrical extension 26 acts as an additional guide member in the valve housing 1.

Zur Verdeutlichung der Funktion des Ventils sei zunächst angenommen, daß die Druckeinwirkung auf den Impulsgeber 23 derart ist, daß das Ventil bzw. dessen Teile die in der Zeichnung gezeigte Stellung einnehmen. In dieser ist das Verschlußstück 5 auf den Hauptsitz 8 gedrückt und damit der Durchgang 6 für das Kühlwasser gesperrt. Weiter befindet sich das Hilfsventil 14 in der Schließstellung= und verhindert- so einen Druckabbau aus dem Druckraum 9 in den Ablauf 3. Im Druckraum 9 haben sich über die Verbindungsleitung 11 die am Zulauf 2 herrschenden Druckverhältnisse eingestellt und damit eitlen auf den Kolben des Verschlußstückes wirkenden Schließ-und Dichthaltedruck für den Hauptsitz aufgebaut.To clarify the function of the valve it is initially assumed that that the pressure on the pulse generator 23 is such that the valve or its Parts take the position shown in the drawing. In this is the locking piece 5 pressed onto the main seat 8 and thus blocked the passage 6 for the cooling water. The auxiliary valve 14 is also in the closed position = and prevents- such a pressure reduction from the pressure chamber 9 into the drain 3. In the pressure chamber 9 have become The pressure conditions prevailing at the inlet 2 are set via the connecting line 11 and thus vain closing and sealing holding pressure acting on the piston of the closure piece set up for the headquarters.

Bei einem angenommenen Druckanstieg im Impulsgeber 23 wird der Betätigungsstift 22 entgegen der Federkraft 24 in Richtung auf das Druckstück bewegt. Hierdurch wird das Nilfsventil14 entgegen der Kraft der Feder 20 reitgenommen und vom Sitz 13 etwas abgehoben. Entsprechend der Größe des Öffnungshubes gelangt aus dem Druckraum 9 Kühlwasser über die Leitung 19 in den Ablauf 3. Das Abströmen des Kühlwassers aus dem Druckraum 9 wird zunächst über die Leitung 11 ausgeglichen, so daß das Verschlußstück 5 weiter unter der Wirkung des Druckes im Druckraum 9 und der Federkraft 20 auf dem Hauptsitz 8 verbleibt. Bei weiterer Öffnung des Hilfsventils 14 durch den Betätigungsstift 22 fließt mehr Kühlwasser aus dem Druckraum 9 ab als über die Leitung 11 zuströmt, und das Verschlußstück 5 wird durch Entlastung seiner Rückseite durch den Kühlwasserdruck entgegen der Federkraft 20 vom Hauptsitz in eine Zwischenstellung angehoben. Der Strömungsdruck wirkt dabei über die Feder 20 jetzt auch auf das Hilfsventil 14 ein, das nunmehr so weit geschlossen wird, daß nur so viel Kühlwasser abfließen kann, wie über die Leitung 11 zuströmt. Wird der Steuerdruck am Impulsgeber 23 weiter erhöht, so muß auch der Strömungsdruck erhöht werden. Das Verschlußstück gibt dabei mehr Sitzquer schnitt frei, wodurch mehr Kühlwasser die Durchtrittsöffnung 6 passiert. Bei diesen Regelvorgängen verbleibt das Hilfsventil durch das sich einstellende Gleichgewicht zwischen dem zu- und abfließenden Wasser im wesentlichen in der gleichen Offenstellung. Es zeigt sich, daß das Verschlußstück 5 um so mehr öffnet, je mehr sich der Druck auf das Hilfsventil 14 erhöht. Läßt die Einwirkung des Impulsgebers 23 auf den Betätigungsstift 22 und damit auf das Hilfsventil nach, so wird dieses schließlich in die gezeigte Stellung zurückbewegt. Durch den'Druckaüfbau im-Druckraum 9 und die unterstützende Wirkung der Feder 20 wird das Servoglied, z. B. der Kolben oder eine Membran des Verschlußstückes 5 unter Überwindung des Strömungsdruckes in die gezeigte Schließstellung zurückbewegt. Bei den Bewegungen des Verschlußstückes 5 wirkt der Kegel 25 als Brems und Dämpfungskegel, insbesondere zur Vermeidung von Geräuschen.With an assumed increase in pressure in the pulse generator 23, the actuating pin 22 is moved against the spring force 24 in the direction of the pressure piece. As a result, the auxiliary valve 14 is taken against the force of the spring 20 and lifted slightly from the seat 13. According to the size of the opening passes from the pressure chamber 9 the cooling water via line 19 into the drain 3. The outflow of cooling water from the pressure chamber 9 is first balanced via the line 11, so that the valve member 5 continues under the effect of the pressure in the pressure chamber 9 and the spring force 20 remains on the main seat 8. When the auxiliary valve 14 is opened further by the actuating pin 22, more cooling water flows out of the pressure chamber 9 than flows in via the line 11, and the closure piece 5 is raised to an intermediate position by relieving its rear side by the cooling water pressure against the spring force 20 from the main seat. The flow pressure now also acts via the spring 20 on the auxiliary valve 14, which is now closed so far that only as much cooling water can flow out as flows in via the line 11. If the control pressure at the pulse generator 23 is increased further, the flow pressure must also be increased. The closure piece is more seat cross-section free, whereby more cooling water passes through the opening 6. During these control processes, the auxiliary valve remains essentially in the same open position due to the equilibrium that is established between the inflowing and outflowing water. It can be seen that the closure piece 5 opens the more the pressure on the auxiliary valve 14 increases. If the action of the pulse generator 23 on the actuating pin 22 and thus on the auxiliary valve, this is finally moved back into the position shown. By den'Druckaüfbau in the pressure chamber 9 and the supporting effect of the spring 20, the servo member, z. B. the piston or a membrane of the closure piece 5 is moved back into the closed position shown while overcoming the flow pressure. During the movements of the closure piece 5, the cone 25 acts as a braking and damping cone, in particular to avoid noise.

Es entspricht dem Wesen der Erfindung, daß an Stelle des in der Zeichnung wiedergegebenen druckabhängig schaltbaren Impulsgebers 23 auch ein temperaturabhängig schaltbarer Impulsgeber, z. B. ein Thermostat, zum Betätigen des Hilfsventils treten kann. Schließlich kann die Leitung 11 auch eine zusätzliche, einstellbare Drosselstelle, eine Düse od. dgl. aufweisen, durch deren verschieden große öffnungsweiten der Vorlauf zum Druckraum einregelbar ist.It corresponds to the essence of the invention that instead of the one in the drawing reproduced pressure-dependent switchable pulse generator 23 also a temperature-dependent switchable pulse generator, e.g. B. a thermostat to operate the auxiliary valve can. Finally, the line 11 can also have an additional, adjustable throttle point, have a nozzle or the like, through whose opening widths of different sizes the flow is adjustable to the pressure chamber.

Claims

Patent claims: 1. Cooling water regulator for refrigeration systems, the closing piece against which the cooling water flows in the opening direction can be controlled by means of a servo member arranged in a pressure chamber and an auxiliary servo circuit branched off at the inlet by means of an auxiliary valve actuable by a pulse generator, characterized in that the servo member of the closing piece (5) and the auxiliary valve (14) are provided in the common pressure chamber (9) which is permanently connected to the inlet (2) via a line (11) and are connected to one another via at least one spring (20).

2. Cooling water regulator according to claim 1, characterized by the arrangement of springs (20) with a spring length that becomes effective in steps or a spring constant of different sizes.

3. Cooling water regulator according to claim 1 and 2, characterized in that that the auxiliary valve (14) carrying a shoulder (15) has recesses (18) for a connection with the process (3) and that on this approach the pulse generator (23) supports itself indirectly.

4. Cooling water regulator according to one or more of the preceding claims, characterized in that the closure piece (5) is preceded by a braking or damping cone (25) on the inlet side. Documents considered: German Patent No. 582 884; German Auslegeschriften Nos. 1045 755, 1066 828, 1085 000; German patent application B 14753 XII / 47 g (published September 10, 1953); German utility model number 1754 270; Austrian patent specification no.11722; British Patent Nos. 450103, 591604, 636 363; U.S. Patent Nos. 2,111,230, 2,610,819 .