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Ventil od. dgl. mit umkehrbarer Druckmittelbetätigung Zusatz zum Patent
. ... ... (Anmeldung P 17 50 753.8 vom 31. Mai 1968) Die Erfindung betrifft ein
Ventil od. dgl. mit umkehrbarer Druckmittelbetätigung, dessen Ventilkegel oder sonstiges
Einstellorgan über eine Ventil- oder Betätigungsstange von einer wahlweise von der
einen
oder von der anderen Seite durch ein Druckmittel beaufschlagbaren
Arbeitsmembran, einem Bederbalg od. dgl.
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bei steigendem Betätigungsdruck entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder
entweder aus seiner Öffnungsgrundstellung in eine Schließwirkstellung oder aus seiner
Schließgrundstellang in eine Öffnungswirkstellung veratellbar ist, wobei die Rückstellfeder
zwischen zwei ortsfest gehaltenen Stützanschlägen und zwei von der Ventil- oder
Betätigungsstange getragenen Jedertellern angeordnet ist.
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Gemäß dem Hauptpatent . ... ..0 (Anmeldung P 17 50 118.7 vom 30.
März 1968) zum Zusatzpatent (Anmeldung P 17 50 753.8 vom 31. Mai 1968) ist die Ventil-
oder Betätigungsstange des Ventils od. dgl.
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wahlweise mit dem einen oder mit dem anderen Mitnehmeranschlag oder
Federteller kuppelbar, während der jeweils gegenüberliegende Mitnehmeranschlag oder
Bederteller von dem ihm zugeordneten ortsfesten Stützanschlag abgestützt wird. Dabei
können als Xupplungsorgane auf der VentiL- oder Betätigungsstange angeordnete verstellbare
Anschläge, beispielsweise Muttern dienen, die auf Gewindeabsohnitte der Ventil-
oder Betatigungsatange aufsohraubbar und auf denselben axial verschraubbar und damit
verstellbar sind.
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Gemäß dem Zusatzpatent . ... ... (Anmeldung P 17 50 753.8 vom 31.
Mai 1968) wird die Kupplung der Ventil- oder Betätigungsstange mit dem einen oder
anderen Federteller der Rückstellfeder mittels eines wahlweise oberhalb des einen
Federtellers oder unterhalb des anderen Federtellers an der Ventil- oder Betätigungsstange
lösbar anbringbaren Eupplungsstückes bewirkt, welches vorzugsweise mit einem radialen
Schlitz versehen ist, der ein radiales, d. h. von der Seite her erfolgendes Aufstecken
des Eupplungsstückes auf die Ventil- oder Betätigungsstange ermöglicht.
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Das Kupplungsstück kann gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform
des Zusatspatents . ... ...
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(Anmeldung P 17 50 753.8 vom 31. Mai 1968)
bestehen aus einer Sohlitzmutter, die wahlweise von der Seite her auf die Ventil-
oder Betätigungsstange aufgesteckt und dann mit dem Stangengewinde verschraubt werden
kann. Diese Schlitzinutter arbeitet unmittelbar mit dem jeweils zugehörigen Federteller
zusammen und stellt eine Vereinigung der Anschlagmutter mit dem Kupplungsstück dar.
Weitere Merkmale dieser urnkehrbaren Ventilantriebe sind aus dem Hauptpatent (Anmeldung-P
17 50 118.7) und dem Zusatzpatent (Anmeldung P 17 50 753.8) zu entnehmen.
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Die in den genannten Patenten (Anmeldungen P 17 50 753.8 und P 17
50 118.7) als Ausftihrungsbeispiele beschritbenen Ventile arbeiten mit einem von
auBen zugeführten Druckmittel, wobei es sich im allgemeinen um Regelventile mit
von diesem Druckmittel gebildeter Hilfsenergie handelt. Der vorliegenden Erfindung
liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Annendungsgebiet der durch diese Patente geschützten
Erfindungen zu erweitern.
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Die Erfindung wird im wesentlichen darin erblickt, daß die umkehrbaren
Ventilbetätigungseinrichtungen auf direkt wirkende Regelventile übertragen werden,
wobei an die Stelle des von außen zugeführten, besonderen Druckmittels das zu regelnde
Medium selbst tritt, welches die Arbeitsmembran oder den Arbeitsbalg direkt beaufschlagt.
Solche direkt wirkenden Regler sind insbesondere als Druckregelventile, Druckminderventile,
Uberströmventile, Durchflußregler, Differenzdruckregler od. dgl.
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Dadurch wird erreicht, daß die gleichen Ventile od. dgl. durch einfache
Umkehrung ihre Antriebs- oder Verstellorgane ftir verschiedene Regelzwecke verwendbar
gemacht
werden können, wodurch die Herstellung der Ventile und Ventilantriebe sehr vereinfacht
und verbilligt wird. Es brauchen nur noch bestimmte Grundtypen der Ventile und Ventilantriebe
hergestellt und auf Lager gehalten werden, welche durch ihre einfache Umkehrbarkeit
leicht dem jeweils gewümschten Zweck angepaßt werden können.
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In der Zeichnung sind sinige Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
Es zeigen in schematischen Darstellungen: Fig. 1 ein Überströmventil, Fig. 2 ein
Druckminderventil, Fig. 3 ein Durchflußregelventil, und Fig. 4 ein Flüssigkeitsstandregelventil.
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Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Ventile und deren
Membranantreibene sowie die Mittel zur Wirkungsumkehr praktisch gleich ausgebildet
und ihre Einzelteile daher mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. In jedem Falle
besteht das Arbeitsmembrangehäuse aus zwei Gehäusehälften 1 und 2, zwischen
deren
Gehäuseflanschen eine Arbeitsmembran 3 eingespannt ist. Mit dem Membrangehäuse 1,2
ist ein Ventilgehäuse 4 durch Stehbolzen 5 und 6 verbunden. Die Stehbolzen sind
oben und unten abgesetzt, um ortsfeste Stützanschläge 7 und 8 zu bilden.
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Der steife Membranteller 9 der Arbeitsmembran 3 ist durch eine Ventilstange
10 mit einem im Ventilgehäute 4 mit einem Ventilsitz zusammenarbeitenden Ventilteller
oder -kegel 11 verbunden. Eine Rückstellfeder 12 ist in dem Raum zwischen den ortsfesten
Stützanschlägen 7 und 8 und zwischen zwei Pedertellern 13 und 14 angeordnet. Die
Ventilstange 10 hat zwei Gewindeabsohnitte 15 und 16, auf welche Anschlag- oder
Kupplungsmuttern 17 bzw. 18 aufschraubbar sind.
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Die Federteller 13 und 14 haben zentrale Öffnungen 19, deren lichte
Weite größer ist als der Außendurchmesser der Anschlagmuttern 17 und 18, so daß
letztere bei axialen Verschiebungsbewegungen der Ventilstange 10 frei durch die
ffnungen 19 der Bedertel* ler hlndurchtreten können, ohne zunächst eine Kupplung
des betreffenden Federtellers mit der Ventilstange herbeizuftihren. Diese Kupplung
wird erst durch ein besonderes Kupplungsstück 20 bewirkt, welchea mit
einem
radialen Schlitz 21 versehen ist, so das es von der Seite her auf die Ventilstange
10 aufgeschoben werden kann. Das Aufschieben des Kupplungsstückes 20 erfolgt jeweils
zwischen der zur Wirkung zu bringenden Anschlagmutter 17 bzw. 18 und dem zugehörigen
Federteller 13 bzw. 14 Jedes Membrangehäuse 1, 2 ist mit einem Eintrittsstutzen
22 versehen, der in die untere hrbeitskammer 23 führt, sowie mit einem Eintrittsstuteen
24, der in die obere Arbeitskammer 25 des Membrangehäuses führt.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten tberströmventil ist der Eintrittsstutzen
24 der oberen rbeitskammer 25 durch eine Druckleitung 26 mit der in das Ventil 4
führenden Zuleitung 27 verbunden. Das Kupplungsstück 20 ist zwischen der Anschlagmutter
18 und dem Federteller 14 auf die Ventilstange 10 aufgesteckt. Wenn der Druck in
der Zuleitung zu hoch ansteigt, so bewegt sich die Arbeitsmembran 3,9 abwärts und
nimmt über das Eupplungsstück 20 auch den Federteller 14 mit. Der Ventilkegel 11
hebt sich von seinem Sitz ab und öffnet das Ventil.
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Sinkt der Druck in der Zuleitung 27 ab, so überwiegt die Kraft der
Rückstellfeder 12 und schließt das Ventil.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Druckminderventil ist der Eintrittsstutzen
22 der unteren Arbeitskammer 23 durch eine Druckleitung 28 mit der Ausgangsleitung
29 des Ventils 4 verbunden. Es kann im übrigen der gleiche Ventilantrieb verwendet
werden, nur muß dessen Wirkung umgekehrt werden. Es genügt zu diesem Zweck, das
Kupplungsstück 20 zwischen der Anschlagmutter 17 und dem Federteller 13 auf die
Ventilstange 10 aufzustecken. Wenn nun der Minderdruck in der Ausgangsleitung 29
und damit auch in der Arbeitskammer 23 ansteigt, hebt sich die Arteitsmemkran 3,9
und schließt das Ventil, wobei die Ventilstange 10 über das Eupplungsstück 20 den
Federteller 13. mitnimmt und die Rückstellfeder 12 spannt.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Durchflußregelventil ist hinter dem
Ventil 4 in die Durchflußleitung 30 eine Blende 31 eingebaut. Der Eintrittsstutzen
22 der unteren Arbeitskammer 23 ist durch eine Druckleitung 32 mit dem Leitungeraum
vor der Blende 31 verbunden. während der Eintrittsstutzen 24. der oberen durch eine
Leitung 33/ Arbeitskammer 25/mit dem teitungsraum hinter der Blende 31 in Verbindung
steht. Das Kupplungssttick 20 ist zwischen der Anschlagmutter 17 und dem Federteller
13 auf die Ventilstange 10 aufgesteckt. Wenn der auf die
Arbeitsmembran
3,9 wirkende Differenzdruck infolge einer Vermehrung des Durchflusses in der Leitung
50 steigt, so bewegt die Arbeitsmembran den Ventilkegel 11 in seine Sohließstellung,
wodurch die Durchflußmenge vermindert wird. Die Ventilstange 10 nimmt dabei über
das Kupplungsstüok 20 den Ventilteller 13 mit und spann die Rückstellfeder 12.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Flüssigkeitsstandregelventil soll
das Niveau der Flüssigkeit in einem geschlossenen Druckbehälter 34 geregelt werden.
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Der Innenraum des Druckbehälters 34 ist oben durch eine Leitung 35
mit dem Eintrittsstutzen 22 der unteren Arbeitakammer 23 verbunden. Der Eintrittsstutzen
24 der oberen Arbeitskammer 25 ist durch eine Leitung 36 an den unteren Teil des
Behälterinnenraumes angeschlossen.
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Wenn der Flüssigkeitsstand in dem Behälter 54 ansteigt, erhöht sich
der Druck in der Leitung 36 gegenüber dem Druck in der Leitung 35. Dadurch wird
der Ventilkegel 11 von der Arbeitsmembran 3,9 von seinem Sitz abgezogen, ea strömt
mehr Flüssigkeit aus dem Behälter 34 ab, und der Fltissigkeitsstand sinkt entsprechend
ab. Auch hier kann der glaiche Ventilantrieb wie wei dein Durchflußregelventil nach
Fig. 3 verwendet werden, es muß
nur dessen Wirkung umgekehrt werden.
Dies geschieht wieder, wie vorstehend bereits beschrieben, durch einfaches Versetzen
des Kupplungsstäckes 20 zwischen die obere Anschlagmutter 18 und den oberen Federteller
14.
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Auf diese Weise können die beschriebenen und sonstige direkt wirkende
Regler und Regelventile od.
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dgl. mit Hilfe des umkehrbaren Ventilantriehes auf verschiedene Weise
variiert werden, ohne das jedesmal besondere Ventilkonstruktionen hergestellt werden
müssen. Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung
dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern sie umfaßt
alle sonstigen, möglichen Varianten und Ventile der in Rede stehenden Art. Ferner
umfaßt die Erfindung alle Varianten des aamkehrbaren Antriebes, welche in dem Hauptpatent
. ... ... (Anmeldung P 17 50 118.7) und in dem Zusatzpatent . ... ... (Anmeldung
P 17 50 753.8) näher erläutert und geschützt sind.
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Patentansprüche