DE1938964C3 - Selbsttätig ohne Hilfsenergie arbeitender Druckregler für gasförmige und flüssige Medien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttätig, ohne Hilfsenergie arbeitenden Druckregler für gasförmige und flüssige Medien, welcher einen hohen Vordruck auf einen niedrigen, vorzugsweise stufenlos einstellbaren und danach im wesentlichen gleichbleibenden Regeldruck reduziert, wobei der Druckregler mindestens zwei federbelastete, membrangesteuerte Regelventile besitzt, welche in Strömungsrichtung des Mediums in Reihe hintereinander geschaltet sind und die Membran des in Strömungsrichtung vorderen Regelventils im Schließsinne mit dem Druck unmittelbar vor dem in Strömungsrichtung nachfolgenden Ventil beaufschlagt ist.

Derartige Druckregler werden /.. B. bei Zapfeinrichtungen für Bier, bei Autogenschwcißanlagen oder bei von aus Gasflaschen betriebenen Kochern verwendet, d. h. im wesentlichen überall dort, wo au? einem unter relativ hohem Druck stehenden Behälter ein Arbeitsmedium mit geringerem, jedoch im wesentlichen gleichbleibendem Druck entnommen werden soll. In all diesen Fällen schwankt der Vordruck in den Druckbehältern wegen des fortschreitenden Verbrauchs oder auch auf Grund von Temperaturänderungen. Hingegen soll der Regeldruck am Verbraucher möglichst gleichbleiben.

Es sind Druckregler bekanntgeworden, bei denen das vordere Regelventil über einen Umgehungskanal bezüglich des nachfolgenden Regelventils hintcreinandergeschaltet ist. Dabei ist die Membran des vorderen Regelventils im Schließsinne mit dem unmittelbar vor dem nachfolgenden Regelventil herrschenden Druck beaufschlagt.

Bei diesen bekannten Druckreglern ist mitliiii uic Steuerung des vorderen Regelventils unheeinfluRbar auf eine konstante Druckhöhe hinter diesem Ventil festgelegt. Die Höhe dieses Druckes wird durch eine konstante Federkraft und einen konstanten Druck in Öffnungsrichtung auf die Membran bestimmt. In der Regel besteht dieser Dmck aus einem atmosphäri-

sehen Druck. Bei einer der bekannten Bauarten ist dieser konstante Druck durch einen unveränderlichen Druck innerhalb einer geschlossenen Kammer gebildet. Darüber hinaus weist diese Bauart Hinrichtungen auf, die in der Lage sind, einen Regeldruck einzustellen bzw. vorzuwählen. Infolge dieser Einstellmöglichkeit des Regeldruckes ergibt sich jedoch der Nachteil, daß trotz Einstellung der verschiedenen Regeldrücke auf der Unterseite des nachfolgenden Regelventils stets der gleiche Zwischei.druck entgegensteht. Das bedeutet, daß die diesem Regelventil zugeordnete Membran entsprechend dem größtmöglichen Druckunterschied ausgelegt werden muß. Die Membran ist demzufolge mit einem großen Durchmesser auszurüsten, wenn der Regelfehler kleingehalten werden soll.

Dieser vorerwähnte Nachteil sollte bei der Bauart der eingangs als bekannt vorausgesetzten Gattung vermieden werden. Hierbei ist zusätzlich zu einer einen vorwählbaren Regeldruck ermöglichenden Einrichtung eine radial gerichtete Verstellvorrichtung vorhanden, durch welche die Vorspannung einer oberhalb der dem vorderen Ventil zugeordneten Membran vorgesehenen Feder eingestellt und damit der Zwischendruck mit Bezug auf den jeweils mit lülfe der dem nachfolgenden Ventil zugeordneten Vorwähleinrichtung einstellbaren Regeldruck verändert werden kann. Zur optimalen Einstellung der Hohe der Druckdifferenz zwischen dem Zwischcn-(Jruck und dem Regeldruck sind zwei Kontrollmanomelcr vorgesehen. Trotz einer gewissen Veibcsserung kann aber auch eine solche Einrichtung in der Praxis nicht befriedigen, da die an sich vorteilhafte Abhängigkeit des Zwischendruckes vom vorgewählten Regeldruck nur durch einen erheblichen technischen Aufwand erreichbar ist und zudem dieRegelgenauigkcit von der manuellen Geschicklichkeit desjenigen abhängig ist, der die Einstellung des Zwischendruckes und des Regeldruckcs vornimmt bzw. diese koordiniert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckregler für gasförmige und flüssige Medien zu schaffen, der bei einem geringen fertigungs- und herstcllungstcciinischcn Aufwand verhältnismäßig schwache und einen geringen Durchmesser aufweisende Membranen besitzt und dem eine hohe Regelgenauigkeit ir.newohnt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Membran des in Strömungsrichtung vorderen Regelventils im Öffnungssinne dieses Ventils ühor eine druckübertragende Verbindung mit dem Druck unmittelbar hinter dem in Strömungslichtung nachfolgenden Regelventil beaufschlagt ist. Bevorzugt ist die Federbelastung und/oder die Membranfiächc des in Strömungsrichtung vorderen Regelventils derart bemessen, daß in; Bereich hinter dem in Strömungsrichtung vorderen Regelventil bis vor dem in Strömungsrichtung nachfolgenden Regelventil ein Druck eingehalten ist. welcher stets nur ein vorbestimmtes geringes Maß oberhalb des Druckes liegt, der direkt hinter dem in Strömungsrichtung nachfolgenden Regelventil herrscht. Hierbei ist es /.weckmäßig, daß zur Steuerung des in Strömungsrichtung letzten Regelventil die diesem zugeordnete Membran im Öffnungssinne neben einer Federvorspannung mit dem atmosphärischen Luftdruck und im Schließsinnc mit dem Regeldruck in der Entnahmebohrung, Entnahmeleitung od. dgl. beaufschlagt ist, wobei die Federvorspannung der Membran in an sich bekannter Weise stufenlos einstellbar

ist.

Unter der Annahme, daß sowohl das vordere als auch das nachfolgende Regelventil geöffnet und die Absperrarmatur des Verbrauchers, beispielsweise die Zapfvorrichtung eines Bierfasses, geschlossen ist, strömt beispielsweise Kohlensäure in das Bierfaß, so daß sich in diesem und damit auch in dem Bereich ίο hinter dem nachfolgenden Regelventil ein ansteigender Druck aufbaut. Sobald dieser Druck den über die der Membran des nachfolgenden Regelventils zugeordnete Federvorspannung einstellbaren Regeldruck übersteigt, wird diese Membran entgegen der Federvorspannung zusammen mit dem Absperrkörper des betreffenden Regelventils hochgedrückt, d. h. das nachfolgende Regelventil schließt.

Da der hinter dem nachfolgenden Regelventil anstehende Regeldruck über die druckübertragende Verbindung auch auf die Oberseite der dem vorderen Regelventil zugeordneten Membran wirkt, ergibt sich der" besondere Vorteil, daß die Kraft der die vordere Membran im Öffnungssinne belastenden Feder verstärkt wird. Da der jeweilige Regeldruck jedoch über as die Federvorspannung an der nachfolgenden Membran vorwählbar ist, stellt sich auch jeweils eine zwangläufige Abhängigkeit des Druckes ein, welcher über die druckübertragende Verbindung oberseitig der vorderen Membran im Öffnungssinne dieser Membran wirkt, sobald das nachfolgende Regelventil sich in Schließstellung befindet.

In der Schließstellung des nachfolgenden Regelventils kann jedoch über das noch geöffnete vordere Regelventil Kohlensäure nachströmen. Dadurch steigt von dem nachfolgenden Regelventil der Druck weiter an. Hierdurch baut sich ein Zwischendruck auf. der die vordere Membran im Schließsinne belastet, so daß der Absperrkörper des vorderen Regelvcntils ebenfalls in die Schließstellung bewegt wird, sobald sich ein bestimmter Zwischendruck aufgebaut hat.

Hin wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Druckreglers besteht hierbei darin, daß wegen der nicht verstellbaren beiderseits auf die vordere Membran wirkenden Öffnungs- bzw. Schließfedern zunächst konstante entgegengerichtete Kräfte beiderseits dieser Membran angreifen, daß jedoch die im Öflnungssinne auf die Oberseite der vorderen Membran wirkende Kraft, welche durch den Druck unterseitig der nachfolgenden Membran und in der druckübertragenden Verbindung hervoigerufen wird, mit Hilfe der Federvo/spannung vorwählbar ist. Dadurch, daß der unterseitig der nachfolgenden Membran vorwählbare Regeldruck ebenfalls oberseitig der vorderen Membran in Öffnungsrichtung des zugeordneten Regelventils ansteht, wird ein früheres oder späteres Schließen des vorderen Regelventils mit der Folge bewirkt, daß sich ein geringerer oder ein höherer Zwischendruck unterseitig der vorderen 6.; Membran bzw. über die Verbindung zum nachfolgenden Regelventil vor dessen geschlossenen Absperrkörper aufbauen kann. Der Zwischendruck isi also in jedem Falle direkt von dem vonvählbareri Regeldruck abhängig.

Wenn sich beide koaxialen Regelventile in Schließstellung befinden, herrscht unterseitig der nachfol genden Membran dct Regcldruck und vor den Absperrkörper des dieser Membran zugeordneter

nachfolgenden Regelventil der gegenüber dem welche in der Lage ist, bereits bei einem geringe:

Regeldruck höhere Zwischcndruck. Unterseitig der verbrauchcrsciligcn Druckabfall die schwach be

vorderen Membran herrscht ebenfalls der vom ein- messene Federvorspannung zu entlasten und die dies

gestellten Regeldruck abhängige Zwischcndruck. bezügliche Federkraft im Öffnungssinne des nach

während vor dem Absperrkörper des vorderen Regel- 5 folgenden Regelventils freizugeben,

ventils der Vordruck ansteht. Weiterhin herrscht bei Durch die stufenlosc Einstellbarkeit der Feder

Schließstellung der beiden Regelventil an der Ober- vorspannung der nachfolgenden Membran ist e

seite der nachfolgenden Membran ein atmosphäre möglich, den Regeldruck stufenlos innerhalb eine

scher Luftdruck, während an der Oberseite der bestimmten Regelbereiches zu verstellen. Eine Ände

vorderen Membran der Regeldruck herrscht. Die io rung des Regelbereiches ist durch einfaches Aus

erfindungsgemäße Bauart ermöglicht es somit, die tauschen des entsprechenden F'cderelementcs de

Druckdifferenz beiderseits der Absperrkörper der Federvorspannung möglich.

Regelventile und beiderseits der Membranen der Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsiorm de

Regelventile kleinzuhalten. Dieses Kleinhaltcn der Erfindung sind die Regelventil in einem patronen

Druckdifferenzen wirkt sich auf die Membranen 15 förmigcn Reglergehäusc in axialer Richtung hinter

insofern vorteilhaft aus, als diese von beiden Seiten einander, vorzugsweise koaxial zueinander, angcord

und bei allen einstellbaren Regeldtücken im wcsent- net. Dabei ist es möglich, das patronenförmig«

liehen gleichbelastct sind, d. h. die Membranen Reglergehäuse in eine Bohrung, Rohrleitung, Arma

brauchen mithin nicht zu kräftig ausgeführt zu sein, tür, einen Rohrfitting od. dgl. einzusetzen, wöbe

wie es bei einer allzu starken einseitigen Belastung 20 zwischen der Innenfläche der Bohrung, Rohrleitung

der Fall sein würde. Armatur, des Rohrfittings od. dgl. und der Außen

Eine besondere Bedeutung hat jedoch die Klein- fläche des Reglergehäuses ein im Querschnitt vor

haltung der Druckunterschiede in Verbindung mit zugsweise kreisringförmiger Spaltraum vorhanden ist

dem die eigentliche Feinregelung auf der Ver- welcher als Strömungskanal für das Medium dient.

brauchcrseite bewirkenden nachfolgenden Regel- 25 Bei einer derartigen Ausfülirungsform wird inner

ventil. In der OffenstcIIung des Absperrkörpers de^ halb einer Anlage oder Einrichtung nur wenig l'lat;

nachfolgenden Regelventil sind die Kräfte, welche benötict, so daß die Anordnung keine konstruktiver

aus dem Produkt von Druck multipliziert mi» der Einhauschwierigkeiten bereitet. So ist es bcispicK

Fläche gebildet sind, auf beiden Seiten dieses Ab weise möglich, bei den in der Regel relativ klon

sperrkörpers ausgeglichen. In geschlossener Stellung 30 ausgebildeten Bierzapfeinrichtungen für Hausb.■-.<·

des AMperrkörpers ist dessen Ventilkegel jedoch von den Druckregler direkt in die in das Bierfaß hinein

unten stärker belastet als von oben, weil an der führende Leitung einzubauen. Die Möglichkeit eine

Unterseite der höhere Zwischcndruck und an de'- Beschädiguni.· des Druckreglers von außen ist hinIx

Oberseite der geringere Regeldruck herrscht. weitgehend ausgeschlossen. Außerdem ist es :r.o_L-

Zum öffnen des Absperrkörpers des nachfolgen- 35 ^1κΓ1· ⁽'en Druckregler in unmittelbarer Nahe de den Regelventil muß nun eine ganz bestimmte OiT- Zapfarmatur anzuordnen. Die patronenförmig Aus niingskraft aufgebracht werden. Diese Öffnungskraft bildung des Regiergehäuses beinhaltet noch di·: entsteht jedoch nur dann, wenn ein Druckabfall auf weiteren Vorteil, daß sie ein schnelles Auuurlisc. der Verbraucherseitc den voilie-r unsiehendcn Regel- des gesamten Rei:ic:·, pesidiiei. falls cmma! ι·πη druck derart vermindert, daß die aul die Oberseite 40 Störung auftreten solider nachfolgenden Membran wirkende Federvor- Daß /wischen der Außenfläche des Regler.:..;„'i,v spannung freigegeben wird und diese ein Verschieben und der Innenfläche der Bohrung, Rohrk"'^:T-des Absperrkörpers des nachfolgenden Rcjvhentils Armatur, des Fittings od. dgl. ein Spaiiiaiim ; in seine Offenstellung bewirkt. bleibt, iki als Strömungskanal für das Meilmm ^nl

Jc größer nun aber der Unterschied zwischen den 45 hat den Vorzug, daß zusätzliche Bohrungen i"

Kräften auf beiden Seiten des -\bsperrkorpers des halb des Reglcrgehäuses wegfallen können. si< ^: ;

nachfolgenden Regelventil ist. d.h. je größer der die Ausbildung des Rcglergehäuses selbst lh ,.

Unterschied zwischen dem vorgewählten Regeldruck und eine wenig aufwendige Herstellung mo^'n'· .si

und dem Zwischendruck ist, desto größer muß auch Außerdem lassen sich auf diese Weise die \'^Nl;v-

die Öffnungskraft bzw. der verbraucherseitige Druck- 50 sungen des Reglcrpehäuses besonders kleinh.: ■;■.;■

abfall sein, damit ein Öffnen des nachfolgenden Es empfiehlt sich hierbei, den Spaltraum m;:-J¹

Regelventils bewirkt werden kann. ringförmiger Dichtelcmente in mehrere voneinam-k·'

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen gas- bzw. flüssigkeitsdicht getrennteLängenabschnitu

Druckreglers liegt darin, daß der Druckunterschied zu unterteilen, die alle oder zum Teil als Strömuncs

zwischen dem Regeldruck und dem Zwischendruek 55 kanälc für das Medium, insbesondere als Strömuncs

bei jeder auf die nachfolgende Membran wirkenden kanäle von einem Regelventil zum anderen, wirken

Federvorspannung nahezu gleich ist. d. h. bei dem Es dient somit lediglich eine einzige Bohrunc zu;

jeweils eingestellten Regeldruck braucht nur dieselbe Aufnahme des Reglers, die zugleich mehrere "Strö-

geringe Öffnungskraft aufgebracht zu werden. Die mungskanäle bildet, ohne daß ein Kurzschluß zwi

Folge ist. daß das nachfolgende Regelventil schon 60 sehen den einzelnen Strömungskanälen erfolger

bei einem ceringen verbraucherseitigen Druckabfall kann.

öffnet. Der erfindungsgemäße Regler arbeitet folg- Es ist ferner vorteilhaft, wenn jedes hinter dem ir

lieh mit einem äußerst geringen Regelfehler. Bei dem Strömungsrichtung vorderen Regelventil angeordnete

mit Bezug auf alle vorgewählten Rcgeldrücke vor- Regelventil so ausgebildet und bemessen ist. daC

handenen, im wesentlichen gleichen und geringen 65 dessen öffnungskraft geringer als die Schücßkrafi

Druckunterschied zwischen Regeldruck und Zwi- ist, welche bei einer Undichtigkeit des ir ■ .ungs-

schendruck genügt zum öffnen des nachfolgenden richtung vorderen Regelventil infolge j<. cta'Jurcr.

Regelventils eine Membran geringen Durchmessers. steigenden Zwischendeckes zwischen den Ventiler

iuflritt. Hierdurch wird erreicht, daß bei einem De- |ekt an dem vorderen Ventil der steigende Zwischenllruck zwischen diesem und dem nachfolgenden Ventil ausreicht, um letzteres ständig geschlossen zu halten. Dies hat zur Folge, daß kein Medium mehr (Jen Druckregler durchströmt, so daß der Defekt lofort auffällt, ohne daß ein unverhältnismäßig Starkes Ansteigen des Regeldruckes erfolgt.

Darüber hinaus ist es ratsam, daß das in Strömungsrichtung vordere Regelventil bei einer Undichtigkeit des in Strömungsrichtung nachfolgenden Regelvcntils Min einem erhöhten Druck im Öffnungssinne belastet ist und daß von dem hierdurch entstehenden höheren Zwischendruck das nachfolgende Regelventil ständig fest geschlossen gehalten ist. Auch in diesem Fall wird der Fluß des Mediums vollständig, unterbrochen, so daß der Defekt sofort bemerkt wird Sollte das nachfolgende Regelventil selbst unter dem erhöhten, im Schließsinne wirkenden Zwischendruck nicht vollständig schließen, weil beispielsweise die Beschädigung zu groß ist, so wird der Strom des Mediums jedoch so weit eingeschränkt, daß er :n jedem Fall unterhalb des Normalwertes liegt und daß der Regeldruck nicht mehr erreicht werden kann.

!" der Zeichnung ist die Erfindung an Hand zweier Ausführungsbcisniele veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine ÄusfiihrumiNform des erfindungsgeinäßen Druckreglers im Längsschnitt,

F i g. 2 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckreglers mit genormten Einzelteilen ebenfalls im Längsschnitt.

Fig. 3 eine Membran eines Regchentils in vergrößertem Maßstab im Querschnitt.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, das eine Bohrung 2 besitzt, in welche ein Druckregler 3 eingebracht ist. Das mit 4 bezeichnete patronenförmige Redrrgeliäuse besitzt einen Einschraubstutzen 5, mit dem :s in einen in die Bohrung 2 mündenden Yordruckkanal 6 nach außen gas- und flüssickeitsdicht eingeschraubt ist. Zwischen der Innenfläche der Bohrung 2 und der Außenfläche des Reglergehäuses 4 ist em Spaltraum 7 vorhanden, der im Querschnitt kreivringformig ausgebildet ist und von Dichtungen 8 m zwei voneinander gas- bzw. flüssigkeitsdicht getrennte Läncenabschnitte la und 7 b unterteilt ist.

Im Innern des Regkrgchäuses 4 sind zwei Regelventiie9 und 10 angeordnet, die jeweils einen Absperrkörper 9 « bzw. 10α besitzen, dem ein Ventilsitz 9 h bzw. 10 b zugeordnet ist. Im Schließsinn sind die Absperrkörper 9 (? und 10« von jeweils einer Druckfeder 11 bzw. 12 be'astet, während sie im öfTnungssinn von einer zweiten Druckfeder 13 bzw. 14 belastet werden. Zwischen den beiden Druckfedern Il und 13 bzw. 12 und 14 ist jeweils eine Membran 15 bzw. 16 angeordnet. Die Membran unterteilt eine Bohrung im Innern des Reglergehäuses 4 in zwei Kammern 17 und 18. In gleicher Weise unterteilt die Membran 16 eine zweite Bohrung in zwei andere Kammern 19 und 20. Die Kammern und 19 sind über eine Bohrung 21 miteinander verbunden. Die Kammer 17 ist bei geöffnetem Regelventil 9 mit einer Einslrömbohrung 22 verbunden, in deren Einströmöffnune ein Filterclement 23, welches gegebenenfalls auch als Drosselelement dient, eingebracht ist. Ferner ist die Kammer 17 über eine Verbindungsbohrung 24 mit dem Ringraumabschnitt 7 a verbunden, von dem aus eine weitere Verbindungsbohrung 25 zum Regelventil 10 führt. Bei geöffnetem Regelventil 10 ist die Kammer 19 mit der Verbindungsbohrung 25 verbunden. Über eine dritte Verbindungsbohrung 26 steht die Kammer 19 in ständiger Verbindung mit dem zweiten Ringraum 7 b und über diesen mit einer Entnahmebohrung 27. Die Kammer 20 ist über eine Entlüftungsbohrung 28 direkt mit der Außenluft verbunden, in diese Kammer 20 ist eine Schraube 29, welche mit einem Drehknopf 30 versehen ist, einschraubbar. Die. Schraube 29 bildet zusammen mit einem Teller 31 ein Widerlager für die Druckfeder 14. welche das Regelventil 10 im Öffnungssinne belastet. Durch Betätigen des Drehknopfes 30 läßt sich die Vorspannung der Feder 14 verändern und damit die Öffnungscharakteristik des Regelventils 10.

Das gasförmige oder auch flüssige Medium, welches unter einem verhältnismäßig hohen Vordruck »o steht, strömt über den Vordruckkanal 6, das Filterelement 23 und die Einströmbohrung 22 dem Regelventil 9 zu. Das in drucklosem Zustand zunächst offene Regelventil 9 läßt das Medium in die Kammer 17 und von dort über die Verbindungsbohrung 24. den Spaltraumabschnitt la und die Verbindungsbohrung 25 zum zweiten Regelvertil 10 hinströmen. Auch dieses Regelventil 10 ist zunächst geöffnet, so daß das Medium in die Kammer 19 und von dort über die \ erbindungsbohrung 2h und den Spalt-3" raumabschnitt 7 ή in die Lntnahmebohrung 27 gelangt. Die Entnahmebohrung 27 führt zu einem nicht dargestellten Verbraucher des gasförmigen oder flüssigen Mediums, der zunächst einmal durch ein ebenfalls nicht dargestelltes Absperrelement abseschaltet sein soll. Ein solcher Verbraucher kann beispielsweise ein Bierfaß ^ein. das mit einer Zapfarmatur versehen ist, wobei das Medium gasförmige Kohlensäure aus einer Kohlensäureflasche ist. Bei geschlossener Zapfarmatui strömt die Kohlensäure in das Bierfaß, so daß sich in diesem und damit auch in der Entnahmebohrung 27. im Spaltraumabschnitt 7 b. in der Verbindungsbohrung 26 und in der Kammer 19 ein ansteigender Druck aufbaut. Hat dieser Druck den mit dem Drehknopf 30 einstellbaren Regeldruck erreicht, so gelingt es dem Medium, gegen die Wirkung der Druckfeder 14 die Membran 16 hochzudrücken, so daß der Absperrkörper 10 c sich dichtend auf den Ventilsitz 10 b auflegt. Da« nunmehr geschlossene Regelventil 10 läßt ein weiteres Ansteigen des Druckes innerhalb der Kammer IS und damit innerhalb der Entnahmebohrung 27 niclv mehr zu. so daß sich dort selbst bei wesentlich höhe rem Vordruck nur der eingestellte Regeldruck auf bauen kann. Vor dem Regelventil 10, d. h. in de Verbindungsbohrung 25, dem Spaltraumabschnitt 7 α der Verbindungsbohrung 24 und der Kammer Γ steigt der Druck weiterhin an, weil das unter den hohen Vordruck stehende Medium nachströmt. De sich dabei aufbauende Druck belastet die Membrai 15 des Regelventils 9. so daß dessen Absperrkörpe 9 α bei Erreichen eines bestimmten Zwischendrucke sich ebenfalls dichtend auf seinen Ventilsitz 9 b auf legt. Die Höhe des Zwischendruckes wird bestimm durch die Druckfedern 11 und 13 sowie durch dei eingestellten Regeldruck, der über die Bohrung 2 auch in der Kammer 18 des Regr' ■ .'s 9 anstehJ Da die Vorspannung der Druckfedt;.1 il und 13 un veränderbar ist. verändert sich die Hohe des Zwi

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ichendruckes in der Kammer 17, dem Spaltraum 7 η jnd den Verbindungsbohrungen 24 und 25 direkt in Abhängigkeit von dem Regeldruck in der Kammer 19 bzw. der Entnahmebohrung 27. Das Regelventil 9 ist demnach von dem Druck hinter dem nachfolgenden Regelventil 10 gesteuert. In der Kammer 17, den Verbindungsbohrungen 24 und 25 und dem Spaltraumabschnitt 7 α baut sich daher ein Zwischendruck auf, der je nach der Auslegung der Druckfedern 11 und 13 in einem gleichbleibenden Verhältnis kleiner als der Vordruck, jedoch größer als der Regeldruck ist. Bei geschlossenem Regelventil 9 steht in der Finströmbohrung 22 selbstverständlich weiterhin der Vordruck in voller Höhe an.

Wird nun Medium verbraucht, was bei einer Bicrzapfeinrichtung durch öffnen des Zapfhahns erfolgt, sinkt der Druck in der Emnahmebohrung 27 und damit auch in der Kammer 19 unter den eingestellten Regeldruck ab. Der Druckfeder 14 gelingt es somit, gegen die Wirkung der Druckfeder 12 die Membran 16 und mit ihr den Absperrkörper 10« nach unten zu drücken und das Ventil 10 somit zu öffnen. Aus der Verbindungsbohrung 25 strömt dann auf Grund des Druckgefälles Medium nach, so daß sich in der Kammer 19 und in der Entnahmebohrung 27 der Kegeldruck wieder aufbauen kann. Ist dieser erreicht, so schließt sich das Regelventil 10 wieder auf Grund der steigenden Belastung der Membran 16 von der Kammer 19 her. Wird jedoch weiterhin Medium entnommen, so bleibt das Regelventil 10 geöffnet. In beiden Fällen wird der Kammer 17, den Verbindungsbohrungen 24 und 25 und dem Spaltraumabschnitt 7 α Medium entnommen, so daß der dort herrschende Zwischendruck absinkt. Dies hat zur Folge, daß die Druckfeder 13, unterstützt vom Regeldruck in der Kammer 18, das Regelventil 9 öffnen kann. Dies bleibt so lange geöffnet, bis sich in der Kammer 17, den Verbindungsbohrungen 24 und 25 und dem Spaltraumabschnitt 7 α der Zwischendruck wieder eingestellt hat. Damit ist bei dem erfindungsgemäßen Druckregler 3 vermieden, daß der große Druckunterschied zwischen Regeldruck und Vordruck auf den beiden Seiten eines Absperrkörpers 9 a, 10 a oder einer Membran 15. 16 anliegt. Am Absperrkörper 9 α wirkt demgegenüber der Vordruck gegen den Zwischendruck und an der Membran 15 de» Regelventils 9 der Zwischendruck gegen den Regeliruck. Letzteres gilt auch für den Absperrkörper 10 α des' Regelventils 10, während auf die Membran 16 einerseits der niedrige Regeldruck und andererseits der atmosphärische Luftdruck einwirkt. Durch die Vermeiilung großer Druckdifferenzen an den Absperrkörpern 9 a, 10« und an den Membranen 15, 16 vermeidet man auch größere Fehler beim Öffnen und Schließen der Regelventile 9 und 10. Man ist daher nicht, wie bei der bekannten Bauart, gezwungen, bei VentilölTnungen von z. B. 2 mm Durchmesser Membranen 15, 16 zu verwenden, die etwa 65 mm im Durchmesser aufweisen.

ίο Hei besonders großen Unterschieden zwischen dem Vordruck und dem Regeldruck kann es vorkommen, daß man mit einem einzigen Zwischendruck nicht auskommt. In Fig. 1 ist erkennbar, daß man ohne weiteres in der Lage ist. ein drittes, viertes oder weiteres, in Strömungsrichtung hintereinander angeordnetes Regelventil vorzusehen, wodurch die Abstufungen der Drücke selbst bei großen Unterschieden zwischen dem Vor- und Regeldruck sehr klein gehalten werden können. Fin oder mehrere weitere Regelventil werden dann zwischen dem Regelventil 9 und dem Regelventil 10 in Fig. 1 angeordnet, wobei die zusätzlichen Regelventile in gleicher Weise wie das Regelventil 10 an das Regelventil'' jeweils an das in Strömungsrichtung vordere Regelas ventil angeschlossen werden.

Der Druckregler 3 gemäß F i g. 2 arbeitet in der gleichen Weise wie der Druckregler 3 gemäß F i g. 1 und besitzt im Prinzip auch den gleichen Aufbau. Er unterscheidet sich gegenüber dem Druckregler 3 gemaß F i g. 1 nur dadurch, daß an Stelle der Absperrkörper 9 a und 10 a, der Ventilsitze 9 b und Wb sowie der Druckfedern 11 und 12 Ventile für Kraftfahrzeugreifen verwendet sind, die diese Teile in sich vereinen. In Fig. 2 sind diese Ventile mit 32 bezeichnet. Ein weiterer Unterschied des Druckreglers 3 nach F i g. 2 gegenüber dem Druckregler gemäß F i g. 1 besteht darin, daß das Reglergehäuse 4 aus mehreren Gehäuseabschnitten 4a bis Ad besteht. Ferner sind die Dichtungen 8 als Rundschnurringe ausgebildet. Im übrigen entspricht der Druckregler 3

gemäß Fig. 2 dem Druckregler 3 nach Fig. 1, was auch dadurch zum Ausdruck kommt, daß gleiche

Bezugszeichen für gleiche Teile gewählt worden sind.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Membran 16 des Regelventils 10 gemäß F i g. 2. Dabei ist deutlich erkennbar, daß die innere Membranfassung aus jeweils einem Flachnindniet 33 und einem Hohlniet 34 besteht, während die eigentliche Membran 16 aus einem elastischen Kunststoff ge-

bildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Selbsttätig, ohne Hilfsenergie arbeitender Druckregler für gasförmige und flüssige Medien, welcher einen hohen Vordruck auf einen niediigen, vorzugsweise stufenlos einstellbaren und danach im wesentlichen gleichbleibenden Regeldruck reduziert, wobei der Druckregler mindestens zwei federbelastete, membrangesteuerte Regelventile besitzt, welche in Strömungsrichtung des Mediums in Reihe hintereinandergeschaltet sind und die Membran des in Strömungsrichtung vorderen !Regelventils im Schließsinne mit dem Druck unmittelbar vor dem in Strömungsrichtung nachfolgenden Ventil beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (315) des in Strömungsrichtung vorderen Regelvenüls (9) im ÖiTnungssinne dieses Ventils (9) über eine druckübertragende Verbindung (21) mit dem Druck unmittelbar hinter dem in Strömungsrichtung nachfolgenden Regelventil (10) beaufschlagt ist.

2. Druckregler naich Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung und/oder die Membranfläche des in Strömungsrichtung vorderen Regelventils (9) derart bemessen ist, daß im Beteich hinter dem in Strömungsrichtung vorderen Regelventil (9) bis vor dem in Strömungsrichtung nachfolgenden Regelventil (10) ein Druck eingehalten ist, welcher stets nur ein vorbestimmtes geringes Maß oberhalb des Druckes liegt, der direkt hinter dem in Strömungsrichtung nachfolgenden Regelventil (10) herrscht.

3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß /ut Steuerung des in Strömungsrichtung letzten Regelventils (10) die diesem zugeordnete Membran (16) im ÖiTnungssinne neben einer Federvorspannung mit dem atmosphärischen Luftdruck und im Schließsinne mit dem Rcgeldruck in der Lntnahmebohrung, Entnahmeleitung od. dgl. (27) beaufschlagt ist.

4. Druckregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorspannung der Membran (16) in an sich bekannter Weise stufenlos einstellbar ist.

5. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelventile (9, 10) in einem patronenförmigen Reglergehäuse (4) in axialer Richtung hintereinander, vorzugsweise koaxial zueinander, angeordnet sind.

6. Druckregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das patronenförmige Reglergeliäuse (4) in eine Bohrung, Rohrleitung, Armatur, einen Rohrfitting od. dgl (2) eingesetzt ist, wobei zwischen der Innenfläche der Bohrung, Rohrleitung, Armatur, des Rohrfittings od. dgl. (2) und der Außenfläche des Reglergehäuses (4) ein im Querschnitt vorzugsweise kreisringförmiger Spaltraum (7) vorhanden ist, welcher als Strömungskanal für das Medium dient.

7. Druckregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltraum (7) mittels ringförmiger Dichtelemente (8) in mehrere voneinander gas- bzw. flüssigkeitsdicht getrennte Längenabschnitte (7 α, 7 b) unterteilt ist, die alle oder zum Teil als Strömungskanäle für das Medium, insbesondere als Strömungskanälc von einem Regelventil (9) zum anderen (10), dienen.

8. Druckregler nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dafl jedes hinter dem in Strömungsrichtung vorderen Regelventil (9) angeordnete Regelventil (10) se: ausgebildet und bemessen ist, daß dessen Olfnungskraft geringer als die Schließkraft ist, welche bei einer Undichtigkeit des in Strömungsrichtung vorderen Regelventils (9) infolge des dadurch steigenden Zwischendruckes zwischen den Ventilen (9, 10) auftritt.

9. Druckregler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das in Strömungsrichtung vordere Regelventil (9) bei einer Undichtigkeit des in Strömungsrichtung nachfolgenden Regelventils (10) von einem erhöhten Druck im Öffnungssinne belastet ist und daß von dem hierdurch entstehenden höheren Zwischendruck das nachfolgende Regelventil (10) ständig fest geschlossen gehalten ist.