DE1921331C3

DE1921331C3 - Pressure reducing valve

Info

Publication number: DE1921331C3
Application number: DE19691921331
Authority: DE
Inventors: Fritz 2000 Norderstedt Stephan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-04-26
Filing date: 1969-04-26
Publication date: 1978-08-31
Also published as: DE1921331A1; DE1921331B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein einstufiges Druckminderventil für flüssige und gasförmige Medien mit einer durch den erzeugten Niederdruck beaufschlagten Steuermembran, die ein den Hochdruckeinlaß schließendes Ventilelement über eine Übersetzungseinrichtung betätigt.The invention relates to a single-stage pressure reducing valve for liquid and gaseous media with a control membrane acted upon by the generated low pressure, which is a high pressure inlet closing valve element actuated via a transmission device.

Die bekannten Druckminderventile zur Regelung verschiedener Drücke schließen oder öffnen die Druckleitungsöffnung mit einem als Druckkolben wirkenden Regelventil. Dabei wird das Regelventil durch eine vom Niederdruck gesteuerte Membrane betätigt, während eine Feder die einstellbare Gegenkraft bildet. Bei diesen bekannten Druckminderventilen ist es nachteilig, daß die Kolbenkraft des Regelventils, die zusätzlich auf die Membrane wirkt, von der Fläche der Druckleitungsöffnung und von dem Vordruck abhängig ist. Dadurch ist ein konstanter Niederdruck mit diesen bekannten Ventilen nur dann zu erreichen, wenn die Ventilfläche sehr klein gehalten wird oder aber der Vordruck möglichst konstant bleibt. Eine der Veniilfläche entsprechende Verkleinerung des Druckleitungsquerschnittes verursacht jedoch — insbesondere bei hoher Durchflußmenge — einen merklichen Druckabfall, wodurch wiederum der eingestellte Niederdruck absinkt. In diesem Fall muß, um einen konstanten Niederdruck zu erhalten, der schwankende Vordruck durch ein zweites Ventil vorgeregelt werden. Da bei den bekannten Druckminderventilen der erzeugte Niederdruck von dem Vordruck abhängig ist, gibt es keine reproduzierbare, markierbare Niederdruckeinstellung am Ventil, sondern es muß die Niederdruckeinstellung mittels eines Manometers erfolgen und überwacht werden.The known pressure reducing valves for regulating various pressures close or open the Pressure line opening with a control valve acting as a pressure piston. The control valve operated by a diaphragm controlled by the low pressure, while a spring provides the adjustable counterforce forms. In these known pressure reducing valves, it is disadvantageous that the piston force of the control valve, which also acts on the membrane, from the area of the pressure line opening and from the pre-pressure is dependent. As a result, a constant low pressure can only be achieved with these known valves if if the valve area is kept very small or the inlet pressure remains as constant as possible. One of the Reduction of the pressure line cross-section corresponding to the valve area but causes - especially at high flow rates - a noticeable Pressure drop, which in turn reduces the set low pressure. In this case you have to get one To obtain constant low pressure, the fluctuating inlet pressure can be regulated by a second valve. Since the low pressure generated in the known pressure reducing valves depends on the inlet pressure, there is no reproducible, markable low-pressure setting on the valve; Low pressure setting can be made and monitored by means of a pressure gauge.

Aus der DE-PS 4 17 127 ist ein Druckminderventil bekannt, bei dem die von der Membran erzeugte Steuerstellung über eine Übersetzungseinrichtung, nämlich einen zweiarmigen Hebel auf das den Hochdruckeinlaß schließende Ventilelement übertragen wird. Hierbei ist das den Hochdruckeinlaß schließende Vcnlileleinent ein becherförmiger Körper, mit im wesentlichen ebener, gegen den Ventilsitz gedrückter Stirnfläche. Wenngleich durch den zweiarmigen Hebel ein Untersetzungsverhältnis zwischen Hubweite der Membran und Hubweite des Ventilelements erfolgt, verbleibt trotzdem — wie die Praxis erwiesen hat — eine erhebliche Rückwirkung des auf die Stirnseite des Ventilelements wirkenden Hochdrucks bestehen.From DE-PS 4 17 127 a pressure reducing valve is known in which the generated by the membrane Control position via a translation device, namely a two-armed lever on the High pressure inlet closing valve element is transmitted. Here it is the closing of the high pressure inlet Vcnlileleinent a cup-shaped body, with a substantially flat, pressed against the valve seat Face. Although a reduction ratio between the stroke length of the two-armed lever The membrane and stroke width of the valve element are carried out, but still remain - as practice has shown - there is a considerable reaction of the high pressure acting on the end face of the valve element.

Aus der DE-AS 11 06 137 ist ein Druckminderventil bekannt, bei welchem der Ventilsitz am Hochdruckeinlaß mittels Membran und Gegendruckfeder abhängig von dem augenblicklich herrschenden hochdruckseitigen Druckwert verstellt wird, um dadurch eine Kompensierung des Einflusses der Hochdruckschwankungen zu erzielen. Eine solche Kompensation schließt aber auch die Steuermembran und die Vorspannung deren Steuerfeder mit ein. Abgesehen davon, daß eine solche Kompensationsweise kompliziert ist und genaues gegenseitiges Abstimmen und Justieren der einzelnen Ventilteile erforderlich macht, läßt sich dies überhaupt nur dann erreichen, wenn die Vorspannung der Steuerfeder nicht durch äußeren Einfluß verändert werden soll, also das Ventil für einen einzigen festgelegten Hinterdruck ausgelegt ist.From DE-AS 11 06 137 a pressure reducing valve is known in which the valve seat at the high pressure inlet by means of a membrane and a counter-pressure spring, depending on the currently prevailing high-pressure side Pressure value is adjusted in order to compensate for the influence of the high pressure fluctuations to achieve. Such a compensation also includes the control diaphragm and the bias their control spring with one. Apart from the fact that such a way of compensation is complicated and precise Mutual coordination and adjustment of the individual valve parts makes it necessary, this can be done at all Achieve only if the preload of the control spring has not changed due to external influences should be, so the valve is designed for a single fixed back pressure.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Druckminderventil zu schaffen, bei dem nicht allein die Rückwirkung des Vordruckes über das Ventilelement auf die Steuermembran und deren Steuerfeder praktisch vernachlässigbar klein ist, sondern auch die Hubweite der Steuermembran so vergrößert wird, daß sie sich zu Eichbarkeit der Vorspannung an der Steuermembranfeder oder zusätzlichen Steuer- und Schaltfunktionen ausnutzen läßt.In contrast, the invention has for its object to provide a pressure reducing valve in which not only the reaction of the pre-pressure via the valve element on the control diaphragm and its Control spring is practically negligibly small, but also the stroke length of the control diaphragm so is increased so that they can be calibrated for the preload on the control diaphragm spring or additional Control and switching functions can be used.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuermembran für vergrößerteThis object is achieved according to the invention in that the control membrane for enlarged

J5 Hubweite ausgebildet ist und eine konische Schiebeachse als das Ventilelemcnt betätigende Übersetzungseinrichtung trägt.J5 stroke width is formed and a conical sliding axis as the transmission device actuating the valve element wearing.

Durch die konische Ausbildung der Schiebeachse, d. h. durch die schlanke Ausbildung, lassen sich in vorteilhaf-Due to the conical design of the sliding axis, d. H. due to the lean training, they can be

ter Weise Übersetzungsverhältnisse erreichen, wie sie mit den bisherigen Übersetzungseinrichtungen nicht erreichbar gewesen sind. Außerdem wird auf diese Weise der Steuerhub der Steuermembran so stark vergrößert, daß eine direkt reproduzierbare Einstellung des gewünschten Hinterdruckes durch die Einstellung der Vorspannung an der Steuerfeder möglich wird. Vorteilhaft ist außerdem, daß durch den großen Steuerhub der Membran und durch die geringe Rückwirkung des Vordruckes auf die Steuermembran sich die Steuerbewegungen der Membran auch für zusätzliche elektrische und bzw. oder pneumatische und bzw. oder mechanische Steuer- und Signaleinrichtungen ausnutzen lassen.ter way achieve transmission ratios that are not with the previous translation devices have been attainable. In addition, the control stroke of the control diaphragm becomes so strong in this way increases that a directly reproducible setting of the desired back pressure through the setting the preload on the control spring becomes possible. It is also advantageous that the large Control stroke of the diaphragm and due to the low reaction of the pre-pressure on the control diaphragm the control movements of the membrane also for additional electrical and / or pneumatic and or or have mechanical control and signaling devices used.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Steuermembran eine Steuerfeder mit einem mittels Druck geeichter Skala reproduzierbar einstellbaren Einstellknopf für die den Niederdruck bestimmende Federvorspannung beigegeben. Hierdurch kann die Toleranz der Niederdruckregelung mit dem Überset-In an advantageous development of the invention is the Control diaphragm a control spring with a pressure-calibrated scale that can be reproducibly adjusted Adjustment button for the spring preload that determines the low pressure is included. This allows the Tolerance of the low pressure control with the transmission

bu Zungsverhältnis so minimal gehalten werden, daß die Federkraft, mit der der Niederdruck erfindungsgemäß über einen Einstellknopf einstellbar ist, bei Hochdruckschwankungen nicht verändert zu werden braucht. An ilem Einstellknopf ist hierzu zweckmäßigerweise einebu tongue ratio must be kept so minimal that the Spring force with which the low pressure can be adjusted according to the invention via an adjusting knob, in the event of high pressure fluctuations does not need to be changed. For this purpose, there is expediently a

f.! geeichte Niederdruckskala angebracht.f.! calibrated low pressure scale attached.

Hin Ausführungsbeispiel der F:rfindung wird ·ιι folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.Towards an exemplary embodiment of the invention the following explained in more detail with reference to the drawing.

Wie die Zeichnung zeigt, ist das DruckminderventilAs the drawing shows, the pressure reducing valve is

mit einem schlanken Konus als Übersetzungseinrichtung 7 und einem sehr großen Hub für besonders kleine Niederdrucktoleranzen ausgebildet.with a slim cone as a translation device 7 and a very large stroke designed for particularly small low-pressure tolerances.

Durch die Hochdruckleitung 1 wird das unter Druck stehende Medium über einen den Hochdruckeinlaß schließenden Ventilkörper 2 in den Niederdruckraum 3 geleitet. Hierbei drückt das unter Druck stehende Medium die Steuermembrane 4 gegen die Kraft der Einstellfeder 5 nach oben und schließt über die konische Schiebeachse bzw. die Übersetzungseinrichtung 7 d>e Hochdruckleitung 1 mittels des Ventils 2. Das öffnen der Hochdruckleitung 1 geschieht ebenfalls durch die konische Schiebeachse bzw. die Übersetzungseinrichtung 7.The pressurized medium is passed through the high pressure line 1 via a high pressure inlet closing valve body 2 in the low-pressure chamber 3 directed. Here, the pressurized medium presses the control membrane 4 against the force of the Adjustment spring 5 upwards and closes via the conical sliding axis or the transmission device 7 d> e High pressure line 1 by means of the valve 2. The high pressure line 1 is also opened by the conical sliding axis or the translation device 7.

Wenn die Konizität der Schiebeachse 7 sehr gering ist, so ist die Kolbeilkraft des Hochdruckventils 2, die von der Schiebeachse 7 auf die Steuermembran 4 rückwärts übertragen wird, sehr klein. Mit steigendem Übersetzungsverhältnis erhöht sich die Konstanz des Niederdruckes. Entsprechend dem gewählten Übersetzung"-· rhältnis kann daher die mit der Einstellschraube 14 e .„-ilbare Druckfeder 5 in ihrer Einstellung markiert werden. Beispielsweise kann die Einstellschraube 14 mit einer geeichten Druckskala 15 versehen werden.If the conicity of the sliding axis 7 is very small, the piston force of the high pressure valve 2 is the is transmitted backwards from the sliding axis 7 to the control membrane 4, very small. With increasing Transmission ratio increases the constancy of the low pressure. According to the selected translation "- · The pressure spring 5 which can be adjusted with the adjusting screw 14 can therefore be adjusted in its setting be marked. For example, the adjusting screw 14 can be provided with a calibrated pressure scale 15 will.

Der vergrößerte Hub der Steuermembrane 4 kann dazu dienen, mit einer verlängerten Schaltachse 8 verschiedene elektrische, pneumatische oiier mechanische Steuerungen zu betätigen. Die Kontakte 9 und 10 zeigen beispielsweise die hochdruckseitige Entleerung oder den Druckausgleich an. Die Kontakte U und 12 werden bei einem bestimmten Niederdruck eingeschaltet. Bei einem konstant eingestellten Vordruck kann die über das Drosselventil 13 entnommene Niederdruckmenge über die verlängerte Schaltachse 8 angezeigt werden.The increased stroke of the control membrane 4 can be used with an extended switching axis 8 to operate various electrical, pneumatic or mechanical controls. Contacts 9 and 10 show, for example, the high-pressure side emptying or the pressure equalization. Contacts U and 12 are switched on at a certain low pressure. With a constant pre-pressure, the The low-pressure quantity removed via the throttle valve 13 is displayed via the extended switching axis 8 will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Single-stage pressure reducing valve for liquid and gaseous media with one generated by the Control diaphragm acted upon by low pressure, which has a valve element closing the high pressure inlet actuated via a transmission device, characterized in that the control diaphragm (4) is designed for increased stroke width and a conical sliding axis (7) as that Valve element (2) actuating step-up device carries.

2. Pressure reducing valve according to claim 1, characterized in that the control membrane (4) has a Control spring (5) with an adjusting knob that can be reproducibly adjusted using a pressure-calibrated scale (15) (14) for the spring preload determining the low pressure is included.

3. Pressure reducing valve according to claim 1, characterized in that the control membrane (4) has a Control linkage (8) with additional electrical and / or pneumatic and / or mechanical Control and signaling devices (9,10,11,12) connected is.