DE19781634C2 - Druckreduzierventil - Google Patents

Abstract

Ein Druckreduzierventil 30 weist eine Grundkörpereinheit 32, eine Kappeneinheit 36 und eine Betätigungseinheit 38 mit einem Handgriff 126 auf. Das Druckreduzierventil 30 weist außerdem ein erstes Diaphragma 84, ein zweites Diaphragma 86, ein drittes Diaphragma 100 und ein viertes Diaphragma 102 auf, die so vorgesehen sind, daß sie sich in der Grundkörpereinheit 32 erstrecken, wobei sie voneinander um festgelegte Abstände getrennt sind, und eine Düse 106 und eine Klappe 110, die in einer dritten Diaphragmakammer 116 angeordnet sind.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druckreduzier­ ventil zum Reduzieren des Druckes eines von einer Primärseite zugeführten, unter Druck stehenden Fluids auf einen gewünsch­ ten Druck und zum Ablassen des Fluids auf der Sekundärseite.

Stand der Technik

Im allgemeinen wird bei der Zufuhr eines unter Druck stehenden Fluids mit einem gewünschten voreingestellten Druck von einer Druckfluidzufuhrquelle zu einer druckfluidbetriebenen Vorrichtung ein Druckreduzierventil zwischen der Druckfluid­ zufuhrquelle und der druckfluidbetriebenen Vorrichtung installiert. Das Druckreduzierventil wird derart betrieben, dass das unter Druck stehende Fluid auf der Primärseite, das von der Druckfluidzufuhrquelle zugeführt wird, einer Druck­ reduzierung auf einen gewünschten Druck unterzogen wird, der für die druckfluidbetriebene Vorrichtung geeignet ist, welche mit der Sekundärseite verbunden ist, und dass das Fluid der Sekundärseite zugeführt wird. Ein Druckreduzierventil, das von dem vorliegenden Anmelder vorgeschlagen wurde, ist in Fig. 13 dargestellt.

Das Druckreduzierventil 1 umfaßt eine Grundkörpereinheit 4, die einen Primäranschluß 2, der zur Herstellung einer Verbindung auf der Seite einer Druckfluidzufuhrquelle verwendet wird, und einen Sekundäranschluß 3 aufweist, der zur Herstellung einer Verbindung auf der Seite einer druckfluid­ betriebenen Vorrichtung verwendet wird, eine Kappe 6, die einstückig mit der Grundkörpereinheit 4 gekoppelt ist und ein daran ausgebildetes Federelement 5 umfaßt, und einen Handgriff 7, der drehbar an einem oberen Abschnitt der Kappe 6 vor­ gesehen ist.

Eine zentrale Ablaßöffnung 8 ist an einer Seitenfläche der Grundkörpereinheit 4 ausgebildet. Die zentrale Ablaßöffnung 8 dient als Entlüftungsöffnung zum Ablassen einer über­ schüssigen Menge an von der Primäröffnung 2 zugeführtem unter Druck stehenden Fluid zur Atmosphäre und außerdem als Ablaßöffnung zum Ablassen des unter Druck stehenden Fluids auf der Sekundärseite mit einem Druck, der höher ist als ein festgelegter Druckwert, zur Atmosphäre.

Ein erstes Diaphragma 9, ein zweites Diaphragma 10 und ein drittes Diaphragma 11 sind so vorgesehen, dass sie sich an der Innenseite der Grundkörpereinheit 4 erstrecken. Zwischen dem ersten Diaphragma 9 und dem zweiten Diaphragma 10 ist eine erste Diaphragmakammer 12 vorgesehen, die über einen ersten Durchgang 12a mit dem Sekundäranschluß 3 in Verbindung steht, eine Düsenrückdruckkammer 13, die getrennt von der ersten Diaphragmakammer 12 ausgebildet ist, und eine Klappe (Rück­ schlagventil) 14 und eine Düse 15, die entsprechend der Wirkung eines in die Düsenrückdruckkammer 13 eingeführten unter Druck stehenden Fluids aufeinander aufsetzen oder voneinander getrennt werden.

Eine zweite Diaphragmakammer 16, die mit der zentralen Auslaßöffnung 8 in Verbindung steht, ist zwischen dem zweiten Diaphragma 10 und dem dritten Diaphragma 11 vorgesehen. Ferner ist eine dritte Diaphragmakammer 17 unter dem dritten Diaphragma 11 vorgesehen. Eine Verbindungsöffnung 18 zur Verbindung der zweiten Diaphragmakammer 16 mit der dritten Diaphragmakammer 17 durchtritt das dritte Diaphragma 11. Ein Ventilstopfen 19 ist so vorgesehen, dass sein eines Ende mit der Verbindungsöffnung 18 in Eingriff tritt. Der Ventilstopfen 19 ist in einem Zustand, in dem er durch die Hilfe der elastischen Kraft eines Federelementes 20 nach oben gedrückt wird. Ein Verbindungsdurchgang 21 zwischen dem Primäranschluß 2 und dem Sekundäranschluß 3 ist geöffnet oder geschlossen, wenn der Ventilstopfen 19 von einem Sitzabschnitt abhebt oder auf diesem aufsetzt. Ein zweiter Durchgang 22 zur Verbindung des Primäranschlusses 2 mit der Düsenrückdruckkammer 13 ist in der Grundkörpereinheit 4 ausgebildet.

Die Funktion des Druckreduzierventiles 1 wird nachfolgend schematisch erläutert.

Das unter Druck stehende Fluid wird dem Druckreduzierventil von dem Primäranschluß 2 in einem Zustand zugeführt, in welchem die elastische Kraft des Federelements 5 nicht ausgeübt wird und die Düse 15 und die Klappe 14 voneinander um einen festgelegten Abstand getrennt sind. Das unter Druck stehende Fluid tritt durch den zweiten Durchgang 22 hindurch und wird in die Düsenrückdruckkammer 13 eingeführt. Das unter Druck stehende Fluid tritt durch die Lücke zwischen der Düse 15 und der Klappe 14 hindurch und wird in die erste Diaphrag­ makammer 12 eingeführt. Das unter Druck stehende Fluid, das in die erste Diaphragmakammer 12 eingeführt wurde, tritt durch den ersten Durchgang 12a, die dritte Diaphragmakammer 17 und die Verbindungsöffnung 18 des dritten Diaphragmas 11 hindurch und wird über die zentrale Ablaßöffnung 8 zur Atmosphäre hin entlüftet.

Der Handgriff 7 wird nun in eine festgelegte Richtung gedreht, so dass die Klappe 14 mittels der elastischen Kraft des Federelementes 5 nach unten gedrückt wird. Somit wird die Düsenöffnung der Düse 15 geschlossen. Das unter Druck stehende Fluid, das von dem Primäranschluß 2 zugeführt wird, tritt durch den zweiten Durchgang 22 hindurch und wird in die Düsenrückdruckkammer 13 eingeführt. Dementsprechend erhöht sich der Druck (Düsenrückdruck) in der Düsenrückdruckkammer 13. Das zweite Diaphragma 10 wird entsprechend der Wirkung des Düsenrückdruckes nach unten gedrückt. Das zweite Diaphragma 10 und das dritte Diaphragma 11 und der Ventilstopfen 19 werden gemeinsam nach unten verschoben und der Ventilstopfen 19 wird von dem Sitzabschnitt getrennt. Somit wird der Primäranschluß 2 mit dem Sekundäranschluß 3 in Verbindung gebracht.

Als Folge hiervon wird der Primärdruck entsprechend der Druckregulierungswirkung des dritten Diaphragmas 11 reduziert und der reduzierte Druck wird der mit der Sekundärseite verbundenen druckfluidbetriebenen Vorrichtung zugeführt.

Wenn der Sekundärdruck so erhöht wird, dass er nicht geringer ist als ein festgelegter Druck, werden das erste Diaphragma 9 und das dritte Diaphragma 11 nach oben gedrückt und der Ventilstopfen 19 wird auf den Sitzabschnitt aufgesetzt. Außerdem wird das dritte Diaphragma 11 von dem einen Ende des Ventilstopfens 19 getrennt und die Verbindungsöffnung 18 wird geöffnet. Daher wird das unter Druck stehende Fluid, das einen hohen Druck auf der Sekundärseite hat, von der zentralen Ablaßöffnung 8 über die Verbindungsöffnung 18 zur Atmosphäre hin abgelassen.

In diesem Fall tritt das unter Druck stehende Fluid in der Düsenrückdruckkammer 13 durch die zwischen der Düse 15 und der Klappe 14 entsprechend der Wirkung der Aufwärtsbewegung des ersten Diaphragmas 9 gebildeten Lücke hindurch. Anschließend tritt das unter Druck stehende Fluid durch die Sekundärseite und wird von der zentralen Ablaßöffnung 8 zur Atmosphäre hin abgelassen. Daher ist es unmöglich, den Düsenrückdruck schnell zu verringern. Als Folge hiervon tritt das Problem auf, dass es unmöglich ist, die Reaktionsgeschwindigkeit des zweiten Diaphragmas 10 und des dritten Diaphragmas 11, die ent­ sprechend der Wirkung des Düsenrückdruckes verschoben werden, zu verbessern.

Aus der DE 41 06 474 A1 ist ein vergleichbares Druckreduzier­ ventil mit vier Diaphragmen bekannt, bei dem im Falle eines Überdrucks beim Sekundärdruck das Fluid unter Primärdruck durch die Sekundärseite hindurch durch eine gemeinsame Ablaßöffnung für Fluid von der Primär- und Sekundärseite abgelassen wird. Daher ist auch hier die Reaktionsgeschwindig­ keit des Druckreduzierventils bei Überdruck auf der Se­ kundärseite nicht hoch.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Druckreduzierventil vorzuschlagen, das es ermöglicht, den Düsenrückdruck schnell zu verringern, wenn der Sekundärdruck so erhöht wird, dass er höher ist als ein festgelegter Druck, so dass die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht wird, und das es ermöglicht, die Ablaßcharakteristiken (Entlastungscharakteri­ stiken) des unter Druck stehenden Fluids auf der Sekundärseite weiter zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit dem in Anspruch 1 angegebenen Druckreduzierventil.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, wenn der Sekundärdruck so erhöht wird, dass er nicht geringer ist als ein festgeleg­ ter Druck, das unter Druck stehende Fluid in einer Düsenrück­ druckkammer durch eine Lücke zwischen einer Düse und einer Klappe (Rückschlagventil) hindurchtreten und direkt über eine Entlüftungsöffnung zur Atmosphäre hin abgelassen werden. Dadurch kann der Düsenrückdruck in der Düsenrückdruckkammer schnell verringert werden.

Die oben beschriebene schnelle Verringerung des Düsenrück­ druckes ermöglicht es, große Verschiebungen für ein erstes Diaphragma und ein zweites Diaphragma einzustellen, und sie ermöglicht es, die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Außerdem werden die Ablaßcharakteristiken (Entlastungs­ charakteristiken) des Sekundärdruckes wesentlich verbessert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Druck­ reduzierventil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt entlang einer Linie II-II in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung, die das in Fig. 1 gezeigte Druckreduzierventil darstellt.

Fig. 4 zeigt eine teilweise vergrößerte Ansicht, die in Fig. 3 gezeigte Komponenten darstellt.

Fig. 5 zeigt eine teilweise vergrößerte Ansicht, die in Fig. 3 gezeigte Komponenten darstellt.

Fig. 6 zeigt einen teilweise aufgebrochenen Schnitt, der das in Fig. 1 gezeigte Druckreduzierventil dar­ stellt.

Fig. 7 zeigt einen Teilschnitt, der das in Fig. 1 gezeigte Druckreduzierventil darstellt.

Fig. 8 zeigt eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht, die einen zurückgezogenen Zustand einer Klappe darstellt.

Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen Befestigungszustand einer Klammer darstellt.

Fig. 10 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die ein in Fig. 7 gezeigtes Drosselelement darstellt.

Fig. 11 zeigt einen Teilschnitt, der eine modifizierte Ausführungsform darstellt, die ein drittes Di­ aphragma und ein viertes Diaphragma für den Aufbau des in Fig. 1 gezeigten Druckreduzierventiles betrifft.

Fig. 12 zeigt einen Teilschnitt, der eine modifizierte Ausführungsform darstellt, die einen Ventilstopfen für den Aufbau des in Fig. 1 gezeigten Druck­ reduzierventiles betrifft.

Fig. 13 zeigt einen Längsschnitt, der ein Druckreduzierven­ til darstellt, wie es von dem vorliegenden Anmelder vorgeschlagen wurde.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 30 ein Druckreduzierventil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Das Druckreduzierventil 30 umfaßt im wesentlichen eine im wesentlichen rechteckige parallelepipedförmige Grundkörper­ einheit 32, eine Abdeckeinheit 34 (vgl. Fig. 2), die mit dem unteren Abschnitt der Grundkörpereinheit 32 luftdicht gekoppelt ist, eine Kappeneinheit 36, die einstückig mit dem oberen Abschnitt der Grundkörpereinheit 32 gekoppelt ist, und eine Betätigungseinheit 38, die drehbar an dem oberen Abschnitt der Kappeneinheit 36 vorgesehen ist.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weist die Abdeckeinheit 34 ein Schließelement 42 zum luftdichten Verschließen eines an dem unteren Abschnitt der Grundkörpereinheit 32 ausgebildeten Loches mit Hilfe eines O-Rings 40 auf, ein zylindrisches Dämpferelement 46, das durch eine ringförmige Nut 44, die an einem Ende des Schließelements 42 ausgebildet ist, getragen wird, und einen Ventilstopfen 50, auf welchen eine Scheibe 48 zum Eingriff mit dem Dämpfungselement 46 extern aufgesetzt ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Ventilstopfen 40 entsprechend der elastischen Kraft des Dämpfungselements 46, das aus einem Gummimaterial, wie natürlichem Gummi oder synthetischem Gummi, ausgebildet ist, vertikal verschieblich vorgesehen.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weist die Grundkörpereinheit 32 einen ersten Körper 52, einen zweiten Körper 54 und einen dritten Körper 56 auf, die blockförmig ausgebildet sind. Der erste Körper 52, der zweite Körper 54 und der dritte Körper 56 sind mit Hilfe von vier Schraubenelementen 60a bis 60d, die in an den vier Ecken vorgesehene Schraubenöffnungen 58 eingeschraubt werden, einstückig zu einer Einheit zusammenge­ setzt. Der zweite Körper 54 weist eine Ablaßöffnung 62 auf. Der dritte Körper 56 weist eine Entlüftungsöffnung 64 auf. Die Ablaßöffnung 62 und die Entlüftungsöffnung 64 sind getrennt voneinander vorgesehen.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind ein mit einer Druckfluid­ zufuhrquelle verbundener Primäranschluß 66 und ein mit einer druckfluidbetriebenen Vorrichtung verbundener Sekundäranschluß 68 koaxial ausgebildet, wobei sie voneinander um einen festgelegten Abstand auf einander gegenüberliegenden Flächen des ersten Körpers 52 angeordnet sind. Ein Verbindungsdurch­ gang 70 zur Verbindung des Primäranschlusses 66 mit dem Sekundäranschluß 68 ist zwischen dem Primäranschluß 66 und dem Sekundäranschluß 68 ausgebildet. Der Verbindungszustand des Verbindungsdurchgangs 70 ist blockiert, wenn der Ventilstopfen 50 auf einem Sitzabschnitt 72 aufsitzt. Andererseits ist der Verbindungszustand gegeben, wenn der Ventilstopfen 50 von dem Sitzabschnitt 72 getrennt ist. Ein Filter 74 ist an einem Abschnitt angrenzend an den Primäranschluß 66 installiert.

Ein Paar von Anschlüssen 76 ist vorgesehen, die senkrecht zu einer Achse angeordnet sind, die durch Verbindung des Primäranschlusses 66 und des Sekundäranschlusses 68 gebildet wird. Ein Druckmesser 78 kann in einen Anschluß des Paares von Anschlüssen 76 eingeschraubt werden, so dass der Druck des durch den Verbindungsdurchgang 70 fließenden unter Druck stehenden Fluids festgestellt werden kann (siehe Fig. 6). Wenn der Druckmesser 78 nicht verwendet wird, werden jeweils Stopfenelemente 80 in das Paar von Öffnungen 76 eingeschraubt. Somit wird das Paar von Öffnungen 76 luftdicht verschlossen (siehe Fig. 3 und 4).

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist ein erstes Diaphragma 84 zwischen dem ersten Körper 52 und dem zweiten Körper 54 installiert, wobei ein erstes Federelement 82 zwischen ihnen angeordnet ist. Das erste Diaphragma 84 ist zwischen ringför­ migen Kanten, die an dem ersten Körper 52 bzw. dem zweiten Körper 54 ausgebildet sind, angeordnet und wird durch diese gehalten. Auf dieselbe Weise wie oben beschrieben, ist ein zweites Diaphragma 86 zwischen dem zweiten Körper 54 und dem dritten Körper 56 angebracht. Das zweite Diaphragma 86 ist zwischen ringförmigen Kanten, die an den zweiten Körper 54 bzw. den dritten Körper 56 ausgebildet sind, angeordnet und wird durch diese gehalten.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine erste Diaphragmakammer 88, die mit dem Sekundäranschluß 68 in Verbindung steht, unter dem ersten Diaphragma 84 vorgesehen. Eine zweite Diaphragmakammer 90, die mit der Ablaßöffnung 62 in Verbindung steht, ist zwischen dem ersten Diaphragma 84 und dem zweiten Diaphragma 86 vorgesehen. Eine Haltemetallbefestigung 92, die mit dem Kopf des Ventilstopfens 50 in Eingriff steht, ist in der Mitte des ersten Diaphragmas vorgesehen. Eine Durchgangsöffnung 94, die eine Verbindung zwischen der ersten Diaphragmakammer 88 und der zweiten Diaphragmakammer 90 herstellt, ist durch die Haltemetallbefestigung 92 hindurch ausgebildet. Das erste Federelement 82, das das erste Diaphragma 84 mittels seiner elastischen Kraft nach oben drückt, ist in der ersten Diaphragmakammer 88 vorgesehen. Ein Stopper 95 ist so ausgebildet, dass er von der oberen Fläche des ersten Körpers 52 angrenzend an das erste Federelement 82 vorsteht, so dass die Verschiebung der Haltemetallbefestigung 92 reguliert wird.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind zwischen dem dritten Körper 56 und der Kappeneinheit 36 ein ringförmiges Diaphragmahalte­ element 96, ein drittes Diaphragma 100 (siehe Fig. 2) und ein viertes Diaphragma 102 vorgesehen, die große und kleine unterschiedliche Durchmesser aufweisen und zwischen einem Paar von Scheibenelementen 98a, 98b angeordnet sind, wobei sie voneinander in einem festgelegten Abstand beabstandet sind, sowie ein zweites Federelement 104, das mit der oberen Fläche des Scheibenelementes 98a in Eingriff steht, um das dritte Diaphragma 100 und das vierte Diaphragma 102 mittels seiner elastischen Kraft nach unten zu drücken.

Eine Düse 106, die eine Düsenöffnung aufweist, ist in der Mitte des dritten Körpers 56 angeordnet. Die Düsenöffnung ist so ausgebildet, dass sie eine Verbindung mit einer durch das zweite Diaphragma 86 verschlossenen Düsenrückdruckkammer 108 aufweist. Bei dieser Ausführungsform, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, steht eine kugelige Klappe (Rückschlagventil) 110, die in einer Öffnung mit kreisförmigem Querschnitt einer Plattenfeder 109 gehalten wird, mit der Düse 106 in Eingriff. Die Klappe 110 ist so vorgesehen, dass sie die Düsenöffnung verschließt oder von dieser um einen festgelegten Abstand getrennt wird, gemäß der Wirkung der elastischen Kraft der Plattenfeder 109.

Das heißt, dass die Plattenfeder 109 drei Klinken 112a bis 112c aufweist, die voneinander um gleiche Winkelabstände beabstandet sind. Die drei Klinken 112a bis 112c werden an drei Punkten von einem ringförmigen Stufenabschnitt 114 des dritten Körpers 56 getragen. Die Klappe 110 ist vorgesehen, um gemäß der Wirkung der elastischen Kraft, die durch die Klinken 112a bis 112c ausgeübt wird, eine verzögerungsfreie Trennung von der Düse 106 zu schaffen.

Eine dritte Diaphragmakammer (Diaphragmakammer) 116, die durch das dritte Diaphragma verschlossen wird, ist um die Düse 106 und die Klappe 110 vorgesehen. Die dritte Diaphragmakammer 116 ist vorgesehen, um eine Verbindung mit der Entlüftungsöffnung 64 herzustellen. Eine vierte Diaphragmakammer 118 ist zwischen dem dritten Diaphragma 100 und dem vierten Diaphragma 102 ausgebildet. Die vierte Diaphragmakammer 118 ist vorgesehen, um über einen ersten Durchgang 119 (siehe Fig. 6) eine Verbindung mit dem Sekundäranschluß 68 herzustellen.

Die Düsenrückdruckkammer 108, die durch die Bodenfläche des dritten Körpers 56 und das zweite Diaphragma 86 verschlossen wird, ist vorgesehen, um über einen zweiten Durchgang 120 eine Verbindung mit dem Primäranschluß 66 herzustellen (siehe Fig. 7). Bei dieser Ausführungsform sind in dem zweiten Durchgang 120 Drosselelemente 124 vorgesehen, die jeweils eine scheiben­ förmige Gestalt mit einer durch ihren mittleren Abschnitt ausgebildeten kleinen Öffnung 122 aufweisen, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Die kleine Öffnung 122 dient der Drosse­ lung des unter Druck stehenden Fluids.

Der Betätigungsabschnitt 38 umfaßt einen Handgriff 126, der drehbar an dem oberen Abschnitt der Kappeneinheit 36 vor­ gesehen ist, eine Verriegelungsmutter 128 zur Befestigung des Handgriffs 126 und eine ringförmige Mutter 134 und eine Scheibe 136, um zwischen sich ein Paar von Enden 132a, 132b einer Klammer 130 aufzunehmen, die in einer gebogenen Gestalt mit einem L-förmigen Querschnitt ausgebildet ist (siehe Fig. 9). Ein Aufnahmeelement 138, das mit dem zweiten Federelement 104 in Eingriff steht, um das zweite Federelement 104 nach unten zu drücken, ist an einem Ende des Handgriffs 126 vorgesehen.

Das Druckreduzierventil 30 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im wesentlichen wie oben be­ schrieben aufgebaut. Nachfolgend werden seine Betätigung, Funktion und Wirkung erläutert.

Zunächst wird die Druckfluidzufuhrquelle (nicht dargestellt) über eine Rohrleitung oder dgl. mit dem Primäranschluß 66 verbunden. Auf der anderen Seite wird eine gewünschte druckfluidbetriebene Vorrichtung, wie ein Zylinder, mit dem Sekundäranschluß 68 verbunden.

Nach den oben beschriebenen Vorbereitungsschritten wird das Druckreduzierventil 30 durch Drehen des Handgriffs 126 in einen Zustand eingestellt, in dem eine Lücke zwischen der Düse 106 und der Klappe 110 ausgebildet ist. Das heißt, dass die Düse 106 von der Klappe 110 um einen festgelegten Abstand getrennt ist und die Wirkung der elastischen Kraft des zweiten Federelements 104 nicht ausgeübt wird. In diesem Zustand wird das unter Druck stehende Fluid, das von dem Primäranschluß 66 zugeführt wird, über den zweiten Durchgang 120 in die Düsenrückdruckkammer 108 eingeführt. Das unter Druck stehende Fluid tritt durch die Lücke zwischen der Düse 106 und der Klappe 110 hindurch und wird in die dritte Diaphragmakam­ mer 116 eingeführt. Das unter Druck stehende Fluid, das in die dritte Diaphragmakammer 116 eingeführt wird, wird über die Entlüftungsöffnung 64 zur Atmosphäre hin abgelassen.

In einem solchen Entlüftungszustand wird der Handgriff 126 in der festgelegten Richtung gedreht und dadurch die Klappe 110 mittels der durch das Federelement 104 ausgeübten elastischen Kraft nach unten gedrückt, so dass die Düsenöffnung der Düse 106 verschlossen wird. Daher wird das unter Druck stehende Fluid, das von dem Primäranschluß 66 zugeführt wird, über den zweiten Durchgang 120 in die Düsenrückdruckkammer 108 eingeführt. Somit wird der Druck in der Düsenrückdruckkammer 108 (nachfolgend als "Düsenrückdruck" bezeichnet) erhöht. Das zweite Diaphragma 86 wird entsprechend der Wirkung des Düsenrückdruckes nach unten gedrückt. Das zweite Diaphragma 86, das erste Diaphragma 84 und der Ventilstopfen 50 werden gemeinsam nach unten verschoben. Der Ventilstopfen 50 wird von dem Sitzabschnitt 72 getrennt, so dass der Verbindungsdurch­ gang 70 geöffnet wird. Dementsprechend wird der Primäranschluß 66 mit dem Sekundäranschluß 68 in Verbindung gebracht.

Als Folge hiervon kann der Primärdruck entsprechend der Druckregulierungswirkung des ersten Diaphragmas 84 reduziert werden und der reduzierte Druck kann der mit der Sekundärseite verbundenen druckfluidbetriebenen Vorrichtung stabil zugeführt werden.

Wenn der Sekundärdruck so erhöht wird, dass er nicht geringer ist als ein festgelegter Druck, drückt der erhöhte Sekundär­ druck das erste Diaphragma 84 nach oben. Das unter Druck stehende Fluid auf der Sekundärseite, das über den ersten Durchgang 119 in die vierte Diaphragmakammer 118 eingeführt wird, drückt das vierte Diaphragma 102 entgegen der elasti­ schen Kraft des zweiten Federelements 104 nach oben. Dadurch wird die Klappe 110 gemäß der Druckwirkung des unter Druck stehenden Fluids auf der Sekundärseite von der Düse 106 getrennt. Als Folge hiervon tritt das unter Druck stehende Fluid in der Düsenrückdruckkammer 108 durch die Lücke zwischen der Düse 106 und der Klappe 110 hindurch und wird über die Entlüftungsöffnung 64 zur Atmosphäre hin abgelassen. Dement­ sprechend ist es möglich, den Düsenrückdruck in der Düsenrück­ druckkammer 108 verzögerungsfrei abzusenken.

Wenn der Düsenrückdruck verzögerungsfrei abgesenkt wird, werden das erste Diaphragma 84 und das zweite Diaphragma 86 nach oben bewegt und der Kopf des Ventilstopfens 50 wird von der Haltemetallbefestigung 92 des ersten Diaphragmas 84 getrennt. Der Ventilstopfen 50 wird mittels der federnden Kraft des Dämpferelements 46 nach oben verschoben und wird auf den Sitzabschnitt 72 aufgesetzt. Dadurch wird die Durchgangs­ öffnung 94 der Haltemetallbefestigung 92, die durch den Kopf des Ventilstopfens 90 verschlossen war, geöffnet. Der erhöhte Sekundärdruck wird über die Durchgangsöffnung 94 der zweiten Diaphragmakammer 90 zugeführt und endlich durch die Ablaßöff­ nung 62 zur Atmosphäre hin abgelassen.

Wie oben beschrieben, sind bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Entlüftungsöffnung 64 und die Ablaßöffnung 62 getrennt voneinander ausgebildet. Das überschüssige unter Druck stehende Fluid wird direkt zur Atmosphäre hin abgelassen, ohne es dem überschüssigen unter Druck stehenden Fluid zu gestatten, zur Sekundärseite durchzutreten. Dementsprechend ermöglicht es die Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung, die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, wenn das Sekundärdruckfluid zur Atmosphäre hin abgelassen wird, was es weiterhin möglich macht, die Ablaß­ charakteristiken (Entlastungscharakteristiken) im Vergleich mit dem in Fig. 13 gezeigten Druckreduzierventil 1 erheblich zu verbessern.

Das heißt, dass die vierte Diaphragmakammer 118 über den ersten Durchgang 119 auf dem gleichen Druck gehalten wird, wie der Sekundärdruck. Die dritte Diaphragmakammer 116, in welcher die Düse 106 und die Klappe 110 vorgesehen sind, wird jedoch mit Hilfe des dritten Diaphragmas 100 von dem Sekundärdruck abgeschlossen. Außerdem ist die dritte Diaphragmakammer 116 dazu vorgesehen, über die Entlüftungsöffnung 64 eine Verbin­ dung zur Atmosphäre herzustellen. Daher kann, wenn der Sekundärdruck so erhöht wird, dass er nicht kleiner ist als ein festgelegter Druckwert, das unter Druck stehende Fluid in der Düsenrückdruckkammer 108 durch die Lücke zwischen der Düse 106 und der Klappe 110 hindurchtreten und wird über die Entlüftungsöffnung 64 direkt zur Atmosphäre hin abgelassen. Somit kann der Düsenrückdruck in der Düsenrückdruckkammer 108 schnell verringert werden.

Aufgrund der Tatsache, dass der Düsenrückdruck schnell abgesenkt wird, kann die Größe der Verschiebung des ersten Diaphragmas 84 und des zweiten Diaphragmas 86 auf einen großen Wert eingestellt werden. Außerdem ist es möglich, die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Als Folge hiervon wird das Sekundärdruckfluid durch die Ablaßöffnung 62 und die Durchgangsöffnung 94 des ersten Diaphragmas 84, das von dem Kopf des Ventilstopfens 50 getrennt ist, zur Atmosphäre hin abgelassen.

Wie bei der modifizierten Ausführungsform gemäß Fig. 11 dargestellt ist, kann die Druckaufnahmefläche des dritten Diaphragmas 100a zur Bildung der dritten Diaphragmakammer 118 etwa die gleiche sein wie die des vierten Diaphragmas 102a. Dadurch kann die Federkraft des zweiten Federelements 104 im Vergleich mit dem Normalzustand klein eingestellt werden. Als Folge hiervon ist es möglich, die Herstellungskosten zu senken.

Wie bei der modifizierten Ausführungsform gemäß Fig. 12 dargestellt ist, kann ein Durchgang 140 mit einem L-förmigen Querschnitt durch den Ventilstopfen 50a ausgebildet sein, so dass die erste Diaphragmakammer 88 und die zweite Diaphragma­ kammer 90 immer in einen Verbindungszustand eingestellt werden können. Außerdem ist vorab eine Lücke 142 zwischen dem Ventilstopfen 50a und dem Sitzabschnitt 72 ausgebildet. Dadurch startet der Ventilstopfen 50a seinen Betrieb schnell und es ist möglich, die Reaktionsgeschwindigkeit weiter zu erhöhen.

Das Druckreduzierventil ist also so aufgebaut, dass die Entlüftungsöffnung und die Ablaßöffnung getrennt voneinander ausgebildet sind, und dass das überschüssige unter Druck stehende Fluid direkt zur Atmosphäre hin abgelassen wird, ohne dass das überschüssige unter Druck stehende Fluid durch die Sekundärseite hindurchtreten muß. Dadurch wird die Reaktions­ geschwindigkeit erhöht, wenn das Sekundärdruckfluid zur Atmosphäre hin abgelassen wird und es wird ermöglicht, die Ablaßcharakteristiken (Entlastungscharakteristiken) weiter zu verbessern.

Claims (8)

1. Druckreduzierventil mit:
einer Grundkörpereinheit (32), die eine rechteckige par­ allelepipedförmige Gestalt und eine Vielzahl von Druckfluid­ einlaß-/Auslaßöffnungen (66, 68) aufweist;
einer Kappeneinheit (36), die einstückig mit einem oberen Abschnitt der Grundkörpereinheit (32) gekoppelt ist;
einer Betätigungseinheit (38) mit einem Handgriff (126), der drehbar an einem oberen Abschnitt der Kappeneinheit (32) vorgesehen ist;
einem ersten Diaphragma (84), einem zweiten Diaphragma (86), einem dritten Diaphragma (100) und einem vierten Diaphragma (102), die in der Grundkörpereinheit (32) unter Ausbildung von Diaphragmakammern (86, 90, 116, 118) um festgelegte Abstände voneinander beabstandet sind; und
einem Düsen-Klappenmechanismus mit einer Düse (106) und einer Klappe (110), die in einer Diaphragmakammer (116) angeordnet sind, welche zwischen dem zweiten Diaphragma (86) und dem dritten Diaphragma (100) ausgebildet ist, um eine Düsenöffnung gemäß einer Wirkung eines Düsenrückdruckes in einer Düsenrück­ druckkammer (108) zu öffnen und zu schließen,
wobei die Grundkörpereinheit (32) auf einer Primärseite einen Primäranschluß (66) zur Verbindung mit einer Druckfluid­ zufuhrquelle, auf einer Sekundärseite einen Sekundäranschluß (68) für die Zufuhr eines unter Druck stehenden Fluids zu einer druckfluidbetriebenen Vorrichtung mit einem auf einen festgelegten Druckwert reduzierten Druck und eine Ablaßöffnung (62) aufweist, um das unter Druck stehende Fluid auf der Sekundärseite abzulassen, falls sein Druck höher ist als ein festgelegter Druck,
gekennzeichnet durch eine Entlüftungsöffnung (64) zum Ablassen von von dem Primäranschluß (66) zugeführtem überschüssigen unter Druck stehenden Fluid, die getrennt und unabhängig von der Ablaßöffnung (62) ausgebildet ist,
wobei die Diaphragmakammer (116) so ausgebildet ist, dass sie von dem Druck auf der Sekundärseite mittels des dritten Diaphragmas (100) abgetrennt ist und über die Entlüftungsöff­ nung (64) mit der Atmosphäre in Verbindung steht, und wobei das unter Druck stehende Fluid der Primärseite in der Düsenrückdruckkammer (108) mit Hilfe des Düsen-Klappen- Mechanismus und der Entlüftungsöffnung (64) direkt zur Atmosphäre hin abgelassen wird, wenn das unter Druck stehende Fluid auf der Sekundärseite einen Druck aufweist, der höher ist als der festgelegte Druck.

2. Druckreduzierventil nach Anspruch 1, wobei die Klappe (110) aus einer Kugel besteht, wobei die Kugel von einer Öffnung mit einem kreisförmigen Querschnitt einer Haltemetall­ befestigung (109) mit einer Vielzahl von Klinken (112a bis 112c), die voneinander in Umfangsrichtung um gleiche Winkel­ abstände beabstandet sind, gehalten wird, und wobei die Klappe (110) von der Düse (108) um einen festgelegten Abstand gemäß der Wirkung der elastischen Kraft der Klinken (112a bis 112c) beabstandet ist.

3. Druckreduzierventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Grundkörpereinheit (32) einen ersten Körper (52), einen zweiten Körper (54) und einen dritten Körper (56) aufweist, und wobei der erste Körper (52), der zweite Körper (54) und der dritte Körper (56) mit Hilfe von Schraubenelementen (60a bis 60d), die in an den Ecken vorgesehene Schraubenöffnungen (58) eingeschraubt sind, koaxial einstückig zusammengesetzt sind.

4. Druckreduzierventil nach Anspruch 1, wobei das dritte Diaphragma so ausgebildet ist, dass es im wesentlichen die gleiche druckaufnehmende Fläche hat wie das vierte Diaphragma.

5. Druckreduzierventil nach Anspruch 1, wobei der Handgriff (126) eine ringförmige Mutter (134) und eine Scheibe (136) aufweist und wobei Enden (132a, 132b) einer Klammer (130) zwischen der Mutter (134) und der Scheibe (136) angeordnet sind und durch diese gehalten werden.

6. Druckreduzierventil nach Anspruch 1, wobei die Grundkör­ pereinheit (32) einen Durchgang (120) aufweist, um eine Verbindung zwischen dem Primäranschluß (66) und der Düsenrück­ druckkammer (108) herzustellen, wobei ein scheibenförmiges Element (124), in dessen mittlerem Abschnitt eine kleine Öffnung (122) mit festgelegtem Durchmesser ausgebildet ist, an einer festgelegten Position des Durchgangs (120) angebracht ist, und wobei die kleine Öffnung (122) der Drosselung des unter Druck stehenden Fluids dient.

7. Druckreduzierventil nach Anspruch 1, wobei ein Ventil­ stopfen (50) zum Öffnen und Schließen eines Verbindungsdurch­ gangs (70) zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Primäranschluß (66) und dem Sekundäranschluß (68) in der Grundkörpereinheit (32) vorgesehen ist, und wobei der Ventilstopfen (50) mit Hilfe eines zylindrischen federnden Elementes (46), das extern auf den Ventilstopfen (50) aufgesetzt ist, verschieblich vorgesehen ist.

8. Druckreduzierventil nach Anspruch 7, wobei eine Lücke (142) zwischen dem Ventilstopfen (50a) und einem Sitzabschnitt (72) ausgebildet ist, und wobei der Ventilstopfen (50a) einen Durchgang (140) aufweist, um immer eine Verbindung zwischen einer ersten Diaphragmakammer (88), die durch das erste Diaphragma (84) verschlossen wird, und einer zweiten Diaphrag­ makammer (90), die zwischen dem ersten Diaphragma (84) und dem zweiten Diaphragma (86) ausgebildet ist, herzustellen.