DE1214065B

DE1214065B - Diaphragm-controlled pressure reducing valve with a spring-loaded safety shut-off device

Info

Publication number: DE1214065B
Application number: DEJ25455A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Vollmer
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1964-03-14
Filing date: 1964-03-14
Publication date: 1966-04-07

Description

Membrangesteuertes Druckminderventil mit einer federbelasteten Sicherheits-Absperrvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf ein membrangesteuertes Druckminderventil mit einer federbelasteten Sicherheits-Absperrvorrichtung zum Schließen des Ventils bei Ausfall der Steuermembran, die eine auf einen vorbestimmten überdruck ansprechende, membrangesteuerte Entriegelungsvorrichtung aufweist.Diaphragm-controlled pressure reducing valve with a spring-loaded safety shut-off device The invention relates to a diaphragm-controlled pressure reducing valve with a Spring-loaded safety shut-off device to close the valve in the event of failure the control diaphragm, which is a diaphragm-controlled one that responds to a predetermined excess pressure Having unlocking device.

Zur Reduzierung eines höheren Druckes auf einen niedrigeren Betriebsdruck - besonders für Fernheizungsanlagen - werden oft membrangesteuerte Druckminderer verwendet. Die Druckminderer wirken derart, daß eine Feder auf eine Membran einwirkt, die einen Ventilkegel öffnet, Der gewünschte Druck hinter dem Druckminderer wirkt dieser öffnenden Bewegung der Feder entgegen, bis die Federkraft und der Druck auf der Membranfläche im Gleichgewicht sind. Durch Veränderung der Federvorspannung wird der gewünschte Minderdruck hinter dem Ventil eingestellt. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß die Steuermembranen nur von einer Seite beaufschlagt sind, während die Gegenseite nur durch eine kleine Bohrung mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Bei einem Bruch der Membran tritt ein Druckausgleich im Membrangehäuse ein, d. h., der Druck ist dann auf beiden Seiten der Membran gleich groß; die vorgespannte Feder öffnet dann das Ventil vollständig. Dies bedeutet, daß der Druck hinter dem Ventil auf den vollen Vordruck ansteigen kann. Hierdurch wird die ganze Anlage hinter dem Ventil gefährdet.To reduce a higher pressure to a lower operating pressure Diaphragm-controlled pressure reducers are often used - especially for district heating systems used. The pressure reducers work in such a way that a spring acts on a diaphragm, which opens a valve cone. The desired pressure behind the pressure reducer acts this opening movement of the spring counteracts until the spring force and the pressure on of the membrane area are in equilibrium. By changing the spring preload the required downstream pressure is set downstream of the valve. These bodies have the disadvantage that the control diaphragms are only acted upon from one side, while the opposite side only communicates with the atmosphere through a small hole stands. If the diaphragm ruptures, the pressure in the diaphragm housing is equalized, d. That is, the pressure is then the same on both sides of the membrane; the prestressed The spring then opens the valve completely. This means that the pressure behind the Valve can rise to the full pre-pressure. This leaves the whole system behind endanger the valve.

Dieser Gefahr begegnete man bisher dadurch, daß man zwei gleichartige Druckminderer hintereinanderschaltete. Ein Nachteil dieser Schaltung ist, daß beide Druckminderer ständig einsatzbereit sind und dadurch auch beide dem Verschleiß unterliegen.This danger has hitherto been countered by having two of the same kind Pressure reducers connected in series. A disadvantage of this circuit is that both Pressure reducers are always ready for use and therefore both are subject to wear and tear.

Eine weitere oft angewandte Abwandlung ist die, daß man an Stelle des zweiten Druckminderers im Hauptstrom einen kleineren Hilfsdruckminderer in die Steuerleitung einbaut, der für einen konstanten Steuerdruck sorgt, Der Steuerdruck wird dadurch fast konstant gehalten, weil der Hilfsdruckminderer nie zum Schließen kommt; denn die Steuerleitung zwischen Vorlauf und Rücklauf ist kurzgeschlossen, und die Steuerwassermenge wird durch eine nach dem Hilfsdruckminderer in die Steuerleitung eingebaute Blende geregelt. Der gewünschte Druck nach dem Druckminderer wird bei dieser Schaltung nicht durch Verstellen am Hauptdruckminderer, sondern durch Verstellen des Steuerdruckes am Hilfsdruckminderer eingestellt. Dem Steuerdruck, der öffnend auf das Ventil wirkt, stehen der gewünschte Druck hinter dem Druckminderer und die Kraft einer Feder entgegen, die imstande ist, bei Druckausgleich im Membrangehäuse den Ventilkegel dicht zu schließen. Nachteilig bei dieser Schaltung wirkt sich aus, daß ständig eine Steuerwassermenge zwischen Vorlauf und Rücklauf fließen muß. Um diese Steuerwassermenge gering zu halten, muß gerade bei sehr hohen Vordrucken der Blendendurchmesser sehr klein gehalten werden, wodurch die Blende sich sehr leicht verstopfen kann.Another variation that is often used is that one in place of the second pressure reducer in the main flow a smaller auxiliary pressure reducer into the Built-in control line, which ensures a constant control pressure, the control pressure is kept almost constant because the auxiliary pressure reducer never closes comes; because the control line between flow and return is short-circuited, and the amount of control water is fed into the control line through a downstream pressure reducer built-in aperture regulated. The desired pressure after the pressure reducer is at this circuit not by adjusting the main pressure reducer, but by adjusting it of the control pressure is set on the auxiliary pressure reducer. The control pressure, the opening acts on the valve, the desired pressure is behind the pressure reducer and the Force against a spring, which is able to compensate for pressure in the diaphragm housing to close the valve cone tightly. The disadvantage of this circuit is that that a constant amount of control water must flow between the flow and return. Around To keep this amount of control water low, especially with very high forms of the Aperture diameter can be kept very small, making the aperture very light can clog.

Es ist weiterhin ein Gasdruckregler mit einer Haupt- und einer Hilfsmembran bekannt, die die vor dem Hauptregelventil angeordnete Absperrvorrichtung steuern. Dabei dient als Absperrvorrichtung ein außerhalb des beide Membranen einschließenden Gehäuses an leicht zugänglicher Stelle angebrachter Hahn, dessen Küken unmittelbar mit dem Umstellhebel eines ebenfalls an leicht zugänglicher Stelle außerhalb des Membrangehäuses angeordneten Steuergestänges, das bei Bruch der Hauptmembran betätigt wird, verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist also ein gesondertes Verschlußstück zum Absperren des Ventils notwendig; diese Vorrichtung baut daher umständlich und teuer. Dies gilt auch für einen weiteren bekannten Druckminderer, bei dem bei Bruch der Steuermembran infolge von unzulässig hohem Druck auf der Zuströmseite das Drosselstück mittels eines Zahnsegmentes in der Schließstellung arretiert wird.It is also a gas pressure regulator with a main and an auxiliary diaphragm known, which control the shut-off device arranged in front of the main control valve. A shut-off device outside of the two membranes serves as a shut-off device Housing mounted cock in an easily accessible place, its cock directly with the changeover lever also in an easily accessible place outside the Diaphragm housing arranged control linkage, which is actuated when the main diaphragm ruptures is connected. In this embodiment, there is a separate closure piece necessary to shut off the valve; this device is therefore cumbersome and cumbersome expensive. This also applies to another known pressure reducer, in the case of which it breaks the control diaphragm as a result of impermissibly high pressure on the inflow side, the throttle piece is locked in the closed position by means of a toothed segment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein membrangesteuertes, bei Bruch der Steuermembran zuverlässig schließendes Druckminderventil zu schaffen, das mit geringem fertigungstechnischem Aufwand hergestellt werden kann.The invention is based on the object of a membrane-controlled, to create a pressure reducing valve that closes reliably in the event of the control diaphragm rupture, that can be manufactured with little manufacturing effort.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß die Sicherheits-Absperrvorrichtung aus einem zur Ventilspindel koaxialen, mit einer öffnung für einen Sicherungsbolzen der Entriegelungsvorrichtung versehenen Rohr besteht, dessen Belastungsfeder sich am Ventilgehäuse abstützt, und daß auf der Ventilspindel ein mit dem Rohr nach dessen Entriegelung zusammenarbeitender Anschlag vorgesehen ist.This object is achieved in that the safety shut-off device from one coaxial to the valve spindle, with an opening for a securing bolt the unlocking device provided tube whose loading spring is at the Valve housing is supported, and that on the valve spindle with the pipe after it Unlocking cooperating stop is provided.

Durch diese Ausbildung läßt sich ein einfacher und kompakter Aufbau erreichen.This training allows a simple and compact structure reach.

Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further features within the scope of the invention are set out in the subclaims marked.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung nachstehend beschrieben.An embodiment of the invention is shown below with reference to the drawing described.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch den Druckminderer, wobei in strichpunktierter Darstellung noch eine konstruktive Abwandlung wiedergegeben ist.The drawing shows a section through the pressure reducer, in The dash-dotted representation shows a structural modification.

Der Druckminderer 1 setzt sich aus einem Ventilgehäuse 2 und einem Regelgehäuse 3 zusammen. Zur Sicherung gegen überschreitung des eingestellten Minderdruckes hinter dem Druckminderer l ist eine Überdruck-Sicherheitseinrichtung 4 zwischen Ventil-und Regelgehäuse 2 und 3 eingebaut, die die Funktion des Druckminderers bei normalem Durchfluß des, Mediums nicht beeinträchtigt. In das Regelgehäuse 3 ist eine Steuermembran 5 eingesetzt, die das Gehäuse 3 in eine vom Medium beaufschlagte untere Hälfte 6 und eine obere Hälfte 7 teilt. Durch das Regelgehäuse 3 ist ein Bolzen 8 geführt, auf den zwischen dem Gehäuse 3 und einem an seinem äußeren Ende angebrachten Regulierknopf 9 eine Feder 10 aufgesetzt ist. Die Sicherheitseinrichtung 4 ist in einem Gehäuse 11 untergebracht, das sich aus einem Teil 11 a und einem Teil 11 b zusammensetzt. Im Teil 11 a ist koaxial zu einer Ventilspindel 13 und einer Belastungsfeder 14 ein Rohr 12 angeordnet. Außerdem ist ein Exzenter 15 zur Bewegung des Rohres 12 vorgesehen, der durch einen von außen durch die Wand des Gehäuseteiles 11 a geführten aufsteckbaren Handhebel 16 betätigt wird.The pressure reducer 1 is composed of a valve housing 2 and a control housing 3. To safeguard against exceeding the set reduced pressure downstream of the pressure reducer 1, an overpressure safety device 4 is installed between the valve and control housing 2 and 3, which does not impair the function of the pressure reducer with normal flow of the medium. A control diaphragm 5 is inserted into the control housing 3, which divides the housing 3 into a lower half 6, which is acted upon by the medium, and an upper half 7. A bolt 8 is guided through the regulating housing 3, on which a spring 10 is placed between the housing 3 and a regulating button 9 attached to its outer end. The safety device 4 is housed in a housing 11 which is composed of a part 11 a and a part 11 b . In part 11 a, a tube 12 is arranged coaxially to a valve spindle 13 and a loading spring 14. In addition, an eccentric 15 is provided for moving the tube 12, which is actuated by an attachable hand lever 16 guided from the outside through the wall of the housing part 11 a.

Im Teil 11 b sind eine Membran 17, an der ein Sicherungsbolzen 18 befestigt ist, und eine Druckfeder 19 untergebracht. Das Rohr 12 ist mit seinem unteren Teil auf einer am Innenboden des Gehäuseteiles 11 a befestigten Buchse 12' gleitend geführt, auf der sich die Schraubenfeder 14 abstützt, die bei Abwärtsbewegung des Rohres 12 durch den Exzenter 15 vorgespannt wird. Beim Spannen der Schraubenfeder 14 wird das Rohr 12 so weit nach unten bewegt, bis der Sicherungsbolzen 18 in eine seitliche Öffnung 20 im Rohr 12 einrastet.In part 11 b there is a membrane 17 on which a securing bolt 18 is attached, and a compression spring 19 is housed. The tube 12 is with his lower part on a socket 12 'attached to the inner bottom of the housing part 11 a slidably guided, on which the helical spring 14 is supported, the downward movement of the tube 12 is biased by the eccentric 15. When tensioning the coil spring 14, the tube 12 is moved down until the locking bolt 18 is in a lateral opening 20 in tube 12 engages.

Die untere Hälfte 6 des Regelgehäuses 3 ist durch ein Steuerrohr 21 mit der hinter dem Druckminderer 1 abgehenden Minderdruckrohrleitung 22 verbunden. Von der oberen Hälfte 7 des Regelgehäuses 3 führt ein Verbindungsrohr 23 durch eine Wand 24 des Gehäuseteiles 11 b in den Raum vor der Sicherheitsmembran 17.The lower half 6 of the control housing 3 is supported by a control tube 21 connected to the downstream of the pressure reducer 1 outgoing low pressure pipe 22. From the upper half 7 of the control housing 3, a connecting pipe 23 leads through a Wall 24 of the housing part 11 b into the space in front of the safety membrane 17.

Die Entriegelungsvorrichtung wird in Tätigkeit gesetzt, wenn über das Steuerrohr 21 ein überdruck in die untere Hälfte 6 des Regelgehäuses 3 eindringt, der so groß ist, daß er das Maximum des eingestellten Membranwiderstandes überschreitet und es zu einem Bruch der Steuermembran 5 kommt. Dabei dringt die überdruckwelle in die obere Hälfte 7 des Regelgehäuses 3 ein und setzt sich durch das Verbindungsrohr 23 in den Raum vor der Sicherheitsmembran 17 fort. Die Membran 17 dehnt sich entgegen dem Druck der Feder 19 aus und nimmt dabei den an ihr befestigten Sicherungsbolzen 18 mit. Dieser rastet aus der seitlichen Öffnung 20 des Rohres 12 aus und die Schraubenfeder 14 wird entspannt; dabei drückt diese das Rohr 12 mitsamt der Ventilspindel 13 nach oben gegen einen Ventilstab 25, der sich mit seinem Ventilkegel 26 an den Ventildurchlaß 27 anlegt und den Durchfluß des Mediums unterbricht.The unlocking device is activated when over the control tube 21 an overpressure penetrates the lower half 6 of the control housing 3, which is so large that it exceeds the maximum of the set membrane resistance and the control diaphragm 5 ruptures. The overpressure wave penetrates into the upper half 7 of the control housing 3 and continues through the connecting pipe 23 into the space in front of the safety membrane 17. The membrane 17 expands in the opposite direction the pressure of the spring 19 and takes the locking bolt attached to it 18 with. This snaps out of the side opening 20 of the tube 12 and the coil spring 14 is relaxed; this presses the pipe 12 together with the valve spindle 13 above against a valve rod 25, which is with its valve cone 26 on the valve passage 27 applies and interrupts the flow of the medium.

Bei der im Ausführungsbeispiel gestrichelt dargestellten konstruktiven Abwandlung ist das Verbindungsrohr 23 als Steuerrohr 23' direkt von der Minderdruckrohrleitung 22 zur Sicherheitsmembran 17 geführt. Die Sollwerteinstellung für die Sicherheitseinrichtung 4 wird durch eine Stellschraube 28 vorgenommen.In the structural shown in dashed lines in the embodiment A modification is the connecting pipe 23 as a control pipe 23 'directly from the low pressure pipeline 22 led to the safety membrane 17. The setpoint setting for the safety device 4 is carried out by means of an adjusting screw 28.

Claims

Claims: 1. Diaphragm-controlled pressure reducing valve with a spring-loaded safety shut-off device for closing the valve in the event of failure of the control membrane, which has a membrane-controlled unlocking device responsive to a predetermined overpressure, characterized in that the safety shut-off device consists of a valve spindle (13) coaxial with a COfnung (20) for a securing bolt ( 18) of the unlocking device (17, 18, 19) provided tube (12), the loading spring (14) is supported on the valve housing (11 a), and that on the valve spindle with the tube after its unlocking cooperating stop is provided.

2. Diaphragm controlled Pressure reducing valve according to claim 1, characterized in that the membrane (17) the unlocking device (17,18,19) from the pressure on the top (3) of the control membrane (5) is applied.

3. Diaphragm-controlled pressure reducing valve according to claim 1, characterized in that the membrane (17) of the unlocking device (17, 18, 19) is acted upon by the pressure on the downstream side of the valve.

4. Diaphragm controlled Pressure reducing valve according to Claims 1 to 3, characterized in that for pretensioning the helical spring (14) an eccentric (15) with an attachable hand lever (16) is provided.

5. Diaphragm-controlled pressure reducing valve according to claims 1 to 4, characterized in that the response pressure of the unlocking device (17,18,19) is adjustable by changing the preload of the spring (19). Considered Publications: German Patent No. 620 067; U.S. Patent No. 2,575 402