DE2342020A1 - PRESSURE REGULATING VALVE - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Druckregel- und Absperrventil und bezieht sich insbesondere auf ein leichtes Pneumatik-Druckregelventil in gedrängter Bauweise von hoher Betriebssicherheit und mit einem Minimum an bewegten Bauteilen.The invention relates to a pressure regulating and shut-off valve and relates in particular to a lightweight pneumatic pressure regulating valve in a compact design with high operational safety and with a minimum of moving parts.
Ein weites Anwendungsgebiet haben Fluddrucksysterne in Flugzeugen und anderen Fahrzeugen gefunden, wo die Forderung nach geringstmöglichem Gewicht ohne Verluste an Leistung und Zuverlässigkeit erfüllt werden muß. Meistens sind zur Fernsteuerung derartiger Systeme unter veränderlichen Belastungszuständen ein oder mehrere Druckregelventile erforderlich. Beispielsweise werden Tragflügel-Enteisungsanlagen bei Luftstrahl-Flugzeugen häufig mit den Turbinen-Triebwerken entnommener Abzapfluft betrieben. Zum Ausgleich von Schwankungen in den Schubhebelstellungen und Vereisungsbedingungen und um eine Steuerung des Systems vom Besatzungsraum aus zu ermöglichen, ist ein Druckregelventil zur Steuerung der Abzapfluft erforderlich.Hydraulic pressure systems have a wide field of application in aircraft and other vehicles found where the requirement for the lowest possible weight without loss of power and Reliability must be met. Most of the time, remote control of such systems is under variable load conditions one or more pressure regulating valves required. For example, airfoil de-icing systems are used in air jet aircraft often taken with the turbine engines Bleed air operated. To compensate for fluctuations in the thrust lever positions and icing conditions and to enable control of the system from the crew compartment, a pressure control valve is required to control the bleed air.
Voraussetzungen für die Eignung eines Druckregelventils zur Verwendung in Flugzeug-Bordsystemen sind Betriebssicherheit,The prerequisites for the suitability of a pressure control valve for use in aircraft on-board systems are operational safety,
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geringes Gewicht und kleine Abmessungen. Weiterhin sollte ein derartiges Ventil vorzugsweise selbsttätig arbeiten und •als Lieferanten der zum Öffnen und Schließen des Ventils erforderlichen tatsächlichen Kraft den im System selbst vorhandenen Druck ausnutzen.light weight and small dimensions. Furthermore, such a valve should preferably work automatically and • as a supplier of the necessary to open and close the valve actual force using the pressure present in the system itself.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckregel- und Absperrventil zu schaffen, das als Absperrventil oder als Druckregelventil zur Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes zu arbeiten vermag.The invention is based on the object of a pressure control and Create a shut-off valve that acts as a shut-off valve or as a pressure control valve to maintain a constant Pressure to work.
Das erfindungsgemäß verbesserte Druckregel- und Absperrventil vereinigt in sich die Merkmale erhöhter Betriebssicherheit, minimalen Gewichtes und minimaler Abmessungen. Es weist nur ein einziges bewegtes Bauteil auf, das sowohl die Absperrala auch die Druckregulierungsfunktion zu steuern vermag.The pressure control and shut-off valve improved according to the invention combines the features of increased operational safety, minimal weight and dimensions. It has only a single moving component, which is both the shut-off is also able to control the pressure regulation function.
Das Druckregel- und Absperrventil nach der Erfindung weist ein Gehäuse mit Einlaß- und Auslaßöffnungen auf, in dem entlang der Gehäuseachse und zwischen den Ein- und Auslaßöffnungen ein Ventilträger angeordnet ist, der mit dem Gehäuse einen im wesentlichen ringförmigen Durchlaß bildet. Am Ventilträger ist verschieblich eine Absperrhülse oder Ventilschieber aufgenommen, die auf die Auslaßöffnung zu und von dieser weg bewegbar ist und zum Regulieren der durch den Durchlaß gerichteten Strömung mit einem am Gehäuse ausgebildeten Sitz zusammenwirkt. Die Lageveränderung der Absperrhülse erfolgt mit einer ersten und einer zweiten Drucksteuerkammer, die voneinander durch Dichtringe pneumatisch getrennt sind. Eine der Kammern steht mit dem auslaßseitigen Druck in Verbindung und befindet sich an einer Seite eines mit der Absperrhülse einstückig ausgebildeten Kolbens, während sich die andere Kammer an der anderen Kolbenseite befindet und bei Bedarf an die Außenluft oder an einen durch den Eintrittsdruck betätigbaren Druckregler anschließbar ist. Bei Anschluß an die Außenluft wird die Absperrhülse in die SchließstellungThe pressure control and shut-off valve according to the invention has a housing with inlet and outlet openings, in which along the housing axis and between the inlet and outlet openings, a valve carrier is arranged, which with the housing a forms a substantially annular passage. A shut-off sleeve or valve slide is slidably mounted on the valve support, which is movable towards and away from the outlet opening and for regulating the flow through the passage directed flow cooperates with a seat formed on the housing. The change in position of the shut-off sleeve takes place with a first and a second pressure control chamber, the are pneumatically separated from each other by sealing rings. One of the chambers is in communication with the pressure on the outlet side and is located on one side of a piston formed integrally with the shut-off sleeve, while the other is Chamber is located on the other side of the piston and, if necessary, to the outside air or to one of the inlet pressure actuatable pressure regulator can be connected. When connected to the outside air, the shut-off sleeve is in the closed position
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bewegt, während bei Verbindung mit dem Druckregler die Stellung der Absperrhülse gesteuert und an der Auslaßöffnung ein vorbestimmter Druck aufrechterhalten wird.moves, while when connected to the pressure regulator, the position of the shut-off sleeve is controlled and at the outlet opening a predetermined pressure is maintained.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbei'spiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention is described below with reference to schematic drawings an exemplary embodiment explained with further details. In the drawing shows:
Fig. 1 einen Schnitt in Achsenrichtung durch ein Druckregel-■ und Absperrventil nach der Erfindung, aus dem die Stellung der verschiebbaren Absperrhülse bei geschlossenem Ventil zu erkennen ist,Fig. 1 is a section in the axial direction through a pressure control ■ and shut-off valve according to the invention, from which the position of the sliding shut-off sleeve at closed valve can be seen,
Pig. 2 einen Fig. 1 ähnlichen Schnitt, in dem die Absperrhülse in der der Offenstellung des Ventils entsprechenden Stellung gezeichnet ist,Pig. 2 shows a section similar to FIG. 1, in which the shut-off sleeve is in the position corresponding to the open position of the valve Position is drawn,
Fig. 3 eine Stirnansicht mit Blickrichtung auf das auslaßseitige Ende des in Fig. 1 dargestellten Ventils,Fig. 3 is an end view looking towards the outlet end of the valve shown in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt, in vergrößertem Maßstab, durch eine der Dichtringanordnungen,4 shows a section, on an enlarged scale, through one of the sealing ring arrangements,
Fig. 5 einen Schnitt, in vergrößertem Maßstab, durch eine weitere Dichtringanordnung,5 shows a section, on an enlarged scale, through a further sealing ring arrangement,
Fig. 6 einen Schnitt, in vergrößertem Maßstab, durch eine andere Dichtringanordnung und6 shows a section, on an enlarged scale, through another sealing ring arrangement and
Fig. 7 ein Strömungsdiagramm, teilweise im Schnitt, in dem die verschiedenen Bauteile (Baugruppen) der in Fig. 1 dargestellten Ventilanordnung dargestellt sind.7 is a flow diagram, partially in section, in which the various components (assemblies) of the in Fig. 1 shown valve assembly are shown.
Entsprechend Fig. 1 weist ein in das Leitungssystem eingebautes Druckregelventil nach der Erfindung ein Gehäuse oderAccording to FIG. 1, a pressure control valve built into the line system according to the invention has a housing or
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Mantel 10 mit in Achsenrichtung sich deckenden Einlaß- und Auslaßöffnungen 11 bzw. 12 auf. Wenngleich diese Öffnungen beim gezeichneten Beispiel ungefähr die gleiche Querschnittsfläche besitzen, leuchtet es ein, daß sie bei Bedarf mit unterschiedlicher Größe ausgeführt sein können und nicht notwendigerweise in der Gehäuseachse liegen müssen. Auch kann das Gehäuse mit abweichender äußerer Gestalt ausgeführt sein. Es ist jedoch vorzugsweise zylindrisch, mit einer Erweiterung etwa im Mittelteil und mit im Querschnitt kleineren Teilen zur Ausbildung der im Durchmesser kleineren Einlaß- und Auslaßöffnungen.Jacket 10 with inlet and outlet openings 11 and 12, respectively, which coincide in the axial direction. Although these openings in the example shown have approximately the same cross-sectional area, it is obvious that they should be different if necessary Can be designed size and do not necessarily have to be in the housing axis. The housing can also be designed with a different external shape. However, it is preferably cylindrical, with an extension approximately in Middle part and with smaller cross-section parts to form the inlet and outlet openings of smaller diameter.
Im Innern des Gehäuses 10 ist gleichachsig mit der Ventilachse ein zylindrischer Träger oder Führungsstange 13 zur Abstützung einer Ventil-Steuer- und -Absperrvorrichtung 14 gelagert. Zwischen der Vorrichtung 14 und dem Gehäuse 10 ist ein ringförmiger Pluddurchlaß 15 gebildet. Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß dieser Träger 13 entlang der Gehäuseachse von zwei radial verlaufenden Armen 16 und 17 und von einer Strebe 18 abgestützt ist.Inside the housing 10, a cylindrical support or guide rod 13 is coaxial with the valve axis for support a valve control and shut-off device 14 stored. Between the device 14 and the housing 10 is an annular one Plud passage 15 formed. From Fig. 3 it can be seen that that this carrier 13 is supported along the housing axis by two radially extending arms 16 and 17 and by a strut 18 is supported.
Im Gehäuse 10 ist am Träger 13 verschieblich ein in Achsenrichtung sich erstreckender Kragen 19b aufgenommen, der einen ringförmigen Teil 19a in Gestalt eines umgedrehten Kegelstumpfes eines Betätigungskolbens oder Ventilschiebers 19 trägt. Vom Außenumfang des Teiles 19a ausgehend erstreckt sich zur Auslaßöffnung hin und parallel zur Gehäuseachse eine zylindrische Hülse 20, deren freies Ende mit einem im Gehäuse 10 ausgebildeten ringförmigen Ventilsitz 21 zusammenwirkt und nach innen gegen eine mit dem Träger 13 einstückig ausgebildete konische Wand 22 abgedichtet ist, um mit dem Kolbenteil 19a eine Steuerdruckkammer 23 zu bilden. In der geschlossenen und teilweise geöffneten Stellung des Ventils reicht die Hülse 20 über die Wand 22 hinaus in den Durchlaß 15, so daß sich die Fludströmung im Durchlaß nach Bedarf begrenzen oder regulieren läßt. In der Offenstellung des Ventils ist diese Hülse so weit zurückgezogen, daß sie den Durchlaß 15 nur in geringem Umfang oder gar nicht blockiert.In the housing 10 on the carrier 13 is a displaceable in the axial direction extending collar 19b received, which has an annular part 19a in the form of an inverted truncated cone of an actuating piston or valve slide 19 wearing. Starting from the outer circumference of the part 19a, a extends towards the outlet opening and parallel to the housing axis cylindrical sleeve 20, the free end of which cooperates with an annular valve seat 21 formed in the housing 10 and is sealed inwardly against a conical wall 22 formed in one piece with the carrier 13 to with the piston part 19a to form a control pressure chamber 23. In the closed and partially open position of the valve, the sleeve 20 is sufficient on the wall 22 also into the passage 15, so that the Limiting or regulating the flow in the passage as required. In the open position of the valve, this sleeve is so far withdrawn that they the passage 15 only to a small extent or not blocked at all.
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An der anderen Seite des Betätigungskolbens 19 ist vom Kolbenteil 19a und einer Abschlußglocke 25 eine Bezugsdruckkamraer 24 gebildet. Die Abschlußglocke 25 weist ein symmetrisch am Ende des Trägers 13 aufgenommenes hohl gewölbtes kegelstumpf förmiges Endstück 25a und einen zylindrischen Wandteil 25b auf, der am einlaßseitigen Ende der Hülse 20 angreift und gegen dieses abgedichtet ist. Die dem Auslaß zugewandte Seite dieser Abschlußglocke liegt dem Betätigungskolben 19 gegenüber und der Radius des zylindrischen Wandteils 25b der Abschlußglocke ist so gewählt, daß dieser zusammen mit dem Außenumfang des Kolbens eine Druckdichtung bildet. Zwischen den Drücken in der Bezugsdruckkammer 24 und an der Auslaßöffnung 12 ist über einen im Träger 13 ausgebildeten Axialkanal 26 Gleichgewicht hergestellt. Dieser Axialkanal erstreckt sich von der Bezugsdruckkammer 24 bis zu einer außerhalb der Auslaßöffnung 12 liegenden Stelle und ist an beiden Enden offen, um die angestrebte Druckgleichheit in der Bezugsdruckkammer und in der dem Ventil nachgeschalteten Leitung zu erzielen.On the other side of the actuating piston 19 is a reference pressure chamber from the piston part 19a and a closing bell 25 24 formed. The final bell 25 has a symmetrical at the end of the carrier 13 received hollow arched truncated cone-shaped end piece 25a and a cylindrical wall part 25b, which engages the inlet end of the sleeve 20 and is sealed against it. The side facing the outlet this closing bell is the actuating piston 19 opposite and the radius of the cylindrical wall portion 25b of the The closing bell is chosen so that it forms a pressure seal together with the outer circumference of the piston. Between the pressures in the reference pressure chamber 24 and at the outlet opening 12 is via an axial channel formed in the carrier 13 26 Equilibrium established. This axial channel extends from the reference pressure chamber 24 to one outside of the Outlet opening 12 and is open at both ends in order to achieve the desired pressure equality in the reference pressure chamber and in the line downstream of the valve.
Zur Trennung des verhältnismäßig niedrigen Druckes in der Bezugsdruckkamer 24 vom verhältnismäßig hohen Druck im Durchlaß 15 ist zwischen der Innenfläche des zylindrischen Wandteils 25b der AbSchlußglocke 25 und dem Außenumfang der Hülse 20 eine Druckdichtungsanordnung _27 mit Dehnungsring angeordnet. In einer in Pig. 4 dargestellten bevorzugten Ausbildungsform weist diese Druckdichtungsanordnung einen geteilten Kohle-Außenring 28 und einen inneren Pefrnngsring 29 aus Inconel (Warenzeichen) auf, die am Außenumfang des Betätigungskolbens 19 in eine ringförmige Nut 30 eingesetzt sind. Der als Dichtring dienende Ring 28 und der als Dehnungs-· ring wirkende Ring 29 wirken in an sich bekannter Weise zusammen und bilden eine Druckdichtung. Durch den vergleichsweise großen Druckunterschied zwischen der Bezugsdruckkammer 24 und dem Durchlaß 15 v/erden die Ringe in ausreichend dichte Anlage an den Wänden der ringförmigen !Tut 30 und an der Innenfläche des Wandteils 25b der AbSchlußglocke gepreßt, so daß sich die angestrebte Druckdichtung ergibt.To separate the relatively low pressure in the reference pressure chamber 24 from the relatively high pressure in the Passage 15 is between the inner surface of the cylindrical Wall part 25b of the final bell 25 and the outer circumference of the Sleeve 20 a pressure seal arrangement _27 arranged with an expansion ring. In one in Pig. 4 shown preferred embodiment this pressure seal arrangement has a split carbon outer ring 28 and an inner Pefrngsring 29 made of Inconel (trademark), which is inserted into an annular groove 30 on the outer circumference of the actuating piston 19 are. The ring 28 serving as a sealing ring and the ring 29 acting as an expansion ring act in a manner known per se together and form a pressure seal. Due to the comparatively large pressure difference between the reference pressure chamber 24 and the passage 15 ground the rings in sufficiently tight contact with the walls of the annular tube 30 and on the inner surface of the wall part 25b of the final bell pressed so that the desired pressure seal results.
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Die zwischen der Hülse 20 und der konischen Wand 22 liegende Gleit- und Anlagefläche ist mit einer Dichtungsanordnung _31_ abgedichtet, die in einer am Außenumfang der Wand 22 ausgebildeten Nut 34 aufgenommen ist. Hier ist der Druckunterschied zwischen der Steuerdruckkammer 23 und der Auslaßöffnung gering und liegt in der Größenordnung von etwa 0,105 kp/cm oder darunter, so daß eine Doppelring-Druckdichtung wie die zuvor beschriebene keine ausreichende Abdichtung bewirkt. Deshalb ist hier eine Dreiring-Dichtungsanordnung y\. w^e in Pig. 5 dargestellt vorgesehen. Diese weist zwei Dehnungsringe 32 auf, die in der ringförmigen Nut 34 beiderseits eines Kontraktionsringes 33 angeordnet sind. Mit diesen Ringen ist selbst bei geringen Druckunterschieden eine ausreichende Abdichtung erzielbar, da die Dehnungsringe in allen Fällen in enge (dichte) Anlage am zylindrischen Hülsenteil 20 des Betätigungskolbens und an den Seitenwänden der ringförmigen Nut gedrängt sind, während der Kontraktionsring 33 gegen den Nutengrund drückt, um Luftdurchtritt unter den Dehnungsringen zu verhindern.The sliding and contact surface lying between the sleeve 20 and the conical wall 22 is sealed with a sealing arrangement 31 which is received in a groove 34 formed on the outer circumference of the wall 22. Here the pressure difference between the control pressure chamber 23 and the outlet opening is small and is of the order of magnitude of about 0.105 kgf / cm or less, so that a double-ring pressure seal such as that described above does not produce a sufficient seal. Therefore, here is a three-ring seal arrangement y \. w ^ e in Pig. 5 shown provided. This has two expansion rings 32 which are arranged in the annular groove 34 on both sides of a contraction ring 33. With these rings, a sufficient seal can be achieved even with small pressure differences, since the expansion rings are in all cases forced into close (tight) contact with the cylindrical sleeve part 20 of the actuating piston and the side walls of the annular groove, while the contraction ring 33 presses against the groove base. to prevent air from passing under the expansion rings.
Der Betätigungskolben 19 und die Hülse 20 sind gegen den Ventilsitz 21 von einer Schraubendruckfeder 36 gedrängt, die sich mit einem Snde am kegelstumpfförmigen Endstück der Abschlußglocke 25 und am anderen Ende an der Basis des Betätigungskolbens 19 abstützt. Um eine Druck abdichtung zwischen den Kammern 23 und 24 eifLang der Führungsstange 13 zu erzielen, ist zwischen der Schraubendruckfeder 36 und dem Kragen 19b ein zylindrischer Klemmring 37 angeordnet, der mit einer radial nach innen gerichteten Lippe einen einzelnen Kohle-Kontraktionsring 38 in enger Anlage an der Führungsstange 12 hält und dadurch zwischen diesen Bauteilen und somit zwischen den Druckkammern eine Druckdichtung schafft (Fig. 6).The actuating piston 19 and the sleeve 20 are urged against the valve seat 21 by a helical compression spring 36 which is supported with one end on the frustoconical end piece of the closing bell 25 and on the other end on the base of the actuation piston 19. In order to achieve a pressure seal between the chambers 23 and 24 along the guide rod 13, a cylindrical clamping ring 37 is arranged between the helical compression spring 36 and the collar 19b, with a radially inwardly directed lip of a single carbon contraction ring 38 in close contact the guide rod 1 holds 2 and thereby creates a pressure seal between these components and thus between the pressure chambers (Fig. 6).
Die Steuerung des Ventils erfolgt durch Zuführen von Steuerdruck über eine Steuerschleifein die Steuerdruckkammer 23. Der Steuerdruck kommt aus dem Drucksystem, in das das VentilThe valve is controlled by supplying control pressure to the control pressure chamber 23 via a control loop. The control pressure comes from the pressure system in which the valve
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eingebaut ist, und gelangt über eine Einlaßöffnung 39 im unter hohem Druck stehenden einlaßseitigen Teil des Durchlasses 15 und einen Kanal oder eine Leitung 40 in der Strebe 18 in die Steuerdruckkammer 23. Wie in Fig. 7 zu erkennen, ist die Steuerschleife, von der Einlaßöffnung 39 ausgehend, zusammengesetzt aus einer Fludleitung 41, einem Druckregler 42, einer Fludleitung 43> einem magnetbetätigten Ventil 44 und der Leitung 40.is installed, and passes through an inlet port 39 in the high pressure inlet-side part of the passage 15 and a channel or line 40 in the strut 18 in the control pressure chamber 23. As can be seen in Fig. 7, the control loop is from the inlet port 39, composed of a flow line 41, a pressure regulator 42, a flow line 43> a solenoid-operated valve 44 and the line 40.
An der Einlaßöffnung 39 abgenommener hoher Druck gelangt über die Fludleitung 41 zum Druckregler £2. Dieser kann hinsichtlich Aufbau und Arbeitsweise herkömmlich ausgebildet sein und weist ein Gehäuse 45 mit einer zylindrischen Einlaßkammer 46 und einer zylindrischen Auslaßkammer 47 auf. Die beiden Kammern decken sich in Achsenrichtung und sind miteinander über eine Ventilöffnung 48 verbunden, welche zur Begrenzung der Strömung zwischen den Kammern wenigstens teilweise mit einem kegelstumpfförmigen Verschlußglied 49 blockierbar ist. Das Verschlußglied 49 ist an einem Ventilschaft 50 abgestützt, der in der Achse der Ventilöffnung 48 und der beiden Kammern angeordnet ist. Das andere Ende der Auslaßkammer 47 ist von einer Membrane 51 gebildet, die eine Mittelaussparung zur Aufnahme des anderen Endes des Ventilschaftes 50 aufweist. Dieses Schaftende verläuft kegelig und bildet ein Nadelventil. Die Membrane 51 ist von einer sich an einer verstellbaren Scheibe abstützenden Schraubendruckfeder 52 nach innen in Richtung auf die Auslaßkammer 47 hin gedrängt. Zum Verändern der von der Schraubendruckfeder 52 auf die Membrane 51 ausgeübten Kraft ist die Scheibe 53 mit einem Maschinenschraube-Mutter-Aggregat 54 seitlich, verstellbar. Eine in der Einlaßkammer 46 angeordnete zusätzliche Druckfeder 46a greift an der Rückseite des Verschlußgliedes 49 an, um den Ventilschaft 50 in Eingriff mit der Mittelaussparung der Membrane 51 zu halten. Eine zusätzliche Regulierungsmöglichkeit ist mit einem Druckminderventil (Überdruckventil) 55 geschaffen, mit dem sich die Auslaßkammer 47 entlüften läßt, wenn deren Druck ein vorbestimmtes Iliveau übersteigt.The high pressure picked up at the inlet opening 39 reaches the pressure regulator £ 2 via the flow line 41. This can regarding It may be conventional in structure and operation and includes a housing 45 with a cylindrical inlet chamber 46 and a cylindrical outlet chamber 47. The two chambers coincide in the axial direction and are with each other connected via a valve opening 48, which to limit the flow between the chambers at least partially with a frustoconical closure member 49 can be blocked. The closure member 49 is supported on a valve stem 50 which is in the axis of the valve opening 48 and the two chambers is arranged. The other end of the outlet chamber 47 is formed by a membrane 51 which has a central recess for receiving it the other end of the valve stem 50 has. This The end of the shaft is conical and forms a needle valve. The membrane 51 is on an adjustable disc supporting helical compression spring 52 urged inwardly in the direction of the outlet chamber 47. To change the from of the helical compression spring 52 exerted on the diaphragm 51 the disk 53 is laterally adjustable with a machine screw-nut unit 54. One located in the inlet chamber 46 additional compression spring 46a engages the rear of the closure member 49 to engage the valve stem 50 to hold with the central recess of the membrane 51. An additional regulation option is with a pressure reducing valve (Overpressure valve) 55 created with which the outlet chamber 47 can be vented when its pressure is a predetermined Il level exceeds.
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Im Betrieb des Druckreglers 42 gelangt unter hohem Druck stehendes Flud über die Fludleitung 41 in die Einlaßkammer 46. Die Schraubendruckfeder 52 drängt zu Beginn das Verschlußglied 49 in die Offenstellung, so daß das unter hohem Druck stehende Plud aus der Einlaßkammer 46 in die Auslaßkammer 47 überströmen kann. Mit ansteigendem Druck in der AuslaßkammerWhen the pressure regulator 42 is in operation, fluid under high pressure enters the inlet chamber 46 via the fluid line 41. The helical compression spring 52 initially urges the closure member 49 into the open position so that the fluid under high pressure flows from the inlet chamber 46 into the outlet chamber 47 can. With increasing pressure in the outlet chamber
47 wirkt das Plud der Schraubendruckfeder 52 entgegen und drängt schließlich die Membrane 51 nach -außen, so daß Ventilschaft 50 und Verschlußglied 49 den Durchlaß (Ventilöffnung)47 counteracts the Plud of the helical compression spring 52 and finally pushes the diaphragm 51 to the outside, so that the valve stem 50 and closure member 49 the passage (valve opening)
48 teilweise blockieren können. Dadurch wird der Druck in der Auslaßkammer 47 abgebaut, bis schließlich ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, wobei der in diesem Zustand herrschende Druck von der von der Schraubendruckfeder 52 ausgeübten Kraft und somit von der Einstellung der Einstellschraube (Maschinenschraube-Mutter-Aggregat) 54 abhängig ist. Sollte der Druck in der Auslaßkammer 47 weiter ansteigen, wird schließlich ein Punkt erreicht, bei dem sich die Membrane 51 vom kegeligen Ende des Ventilschaftes 50 löst, so daß die . bis dahin vom Ventilschaft verschlossene Mittelaussparung in der Membrane geöffnet ist und Flud aus der Auslaßkammer 47 durch Entlüftungslöcher im Gehäuse des Druckreglers in die Umgebungsluft entweichen kann.48 can partially block. As a result, the pressure in the outlet chamber 47 is reduced until finally a state of equilibrium is reached, the pressure prevailing in this state from the force exerted by the helical compression spring 52 and thus depends on the setting of the adjusting screw (machine screw-nut unit) 54. Should As the pressure in the outlet chamber 47 continues to rise, a point is finally reached at which the diaphragm 51 from the tapered end of the valve stem 50 releases so that the. central recess closed by the valve stem until then is open in the diaphragm and flow from the outlet chamber 47 through vent holes in the housing of the pressure regulator into the Ambient air can escape.
Der in der Auslaßkammer 47 eingestellte Druck wird über die Pludleitung 43 dem Ventil 44 zugeführt, das in Aufbau und Wirkungsweise herkömmlich ausgebildet sein kann. Dieses Ventil weist als Hauptbauteil einen elektrischen Magneten (2JxQe) auf, der durch Betätigen eines Schiebeankers 57 die Pludleitung 40 je nach Bedarf an die Pludleitung 43 oder über eine Entlüftungsöffnung 58 an die Umgebungsluft anschließt. Der Schiebeanker 57 ist von der Spule 56 weg von einer Schraubendruckfeder 59 nach außen gedrängt und weist an seinem äußeren Ende einen im Durchmesser verringerten Teil auf, der in eine zylindrische Ventilkammer 61 eindringt und an einem darin angeordneten kugelförmigen Verschlußglied 60 angreift. Beide Enden dieser Ventilkammer sind im Durchmesser verringert,The pressure set in the outlet chamber 47 is fed via the positive line 43 to the valve 44, which in structure and Operation can be conventional. The main component of this valve is an electric magnet (2JxQe) on which, by actuating a sliding armature 57, connects the positive line 40 to the positive line 43 or via, as required a ventilation opening 58 connects to the ambient air. The sliding armature 57 is away from the spool 56 from one Helical compression spring 59 urged outward and has at its outer end a reduced diameter portion, the penetrates into a cylindrical valve chamber 61 and engages a spherical closure member 60 arranged therein. Both ends of this valve chamber are reduced in diameter,
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so daß sich gegenüberliegende Ventilsitze für das kugelförmige Verschlußglied erhalten sind, welches von einer in der Ventilkammer angeordneten Druckfeder 62 gegen das Ende des Schiebeankers 57 gedrängt ist.so that opposing valve seats for the spherical closure member are obtained, which is from a in the compression spring 62 arranged in the valve chamber is urged against the end of the sliding armature 57.
Wird die Spule 56 zur Betätigung des Ventils 44 erregt, geht der Schiebeanker 57 unter Überwindung der Kraft der Druckfeder 59 zurück, so daß die Druckfeder 62 das kugelförmige Verschlußglied 60 gegen den Ventilsitz an der linken Seite der Ventilkammer 61 zu drängen vermag. Dadurch wird die Öffnung an der rechten Kammerseite geöffnet, so daß Druck aus dem Druckregler 4_2 in die Fludle'itung 40 gelangen kann. Im umgekehrten Fall, bei nicht erregter Spule 56, drängt die Druckfeder 59 das kugelförmige Verschlußglied gegen den Ventilsitz an.der rechten Seite der Ventilkammer und die Fludleitung 40 wird über die Öffnung an der linken Kammerseite und über die Entlüftungsöffnung 58 an die Umgebungsluft entlastet. Daraus folgt, daß das Ventil 44 bei erregter Spule der Steuerdruckkammer 23 eingestellten (stabilisierten) Druck zuführt und diese Kammer bei entregter Spule an die Umgebungsluft entlastet. If the coil 56 is energized to actuate the valve 44, the sliding armature 57 moves under overcoming the force of the compression spring 59 back so that the compression spring 62 the spherical closure member 60 against the valve seat on the left side of the valve chamber 61 able to push. This opens the opening on the right side of the chamber, so that pressure comes out of the pressure regulator 4_2 can get into the Fludle'itung 40. In the opposite case, when the coil 56 is not energized, the compression spring 59 urges the spherical closure member against the valve seat an.der right side of the valve chamber and the flow line 40 is Relieved to the ambient air via the opening on the left-hand side of the chamber and via the ventilation opening 58. From it it follows that the valve 44 supplies the control pressure chamber 23 with the set (stabilized) pressure when the coil is energized and this chamber is relieved to the ambient air when the coil is de-energized.
Im Betrieb vermag das Druckregelventil nach der Erfindung je nach Bedarf in der Weise zu arbeiten, daß es entweder bei abgeschaltetem Magnetventil _44 die Strömung vollständig unterbricht oder bei betätigtem Magnetventil 44 die Strömung auf ein vorbestimmtes Druckniveau einreguliert. Im erstgenannten Fall, also bei nicht betätigtem Magnetventil 44, wird die ,Steuerdruckkammer 23 an die Umgebungsluft entlüftet, so daß der der Bezugsdruckkammer 24 über den Kanal 26 zugeführte auslaßseitige Druck und die von der Druckfeder 36 ausgeübte Kraft den Betätigungskolben 19 gegen den Ventilsitz 21 zu bewegen vermögen, bis dessen zylindrischer Wandteil den Durchlaß 15 wirksam verschlossen hat. Im zweitgenannten Fall ruft die Betätigung des Magnetventils 44 in der Steuerdruckkammer ein Ansteigen des Druckes auf das am Druckregler 4,2 eingestellteIn operation, the pressure control valve according to the invention is capable of each to work as required in such a way that it either completely interrupts the flow when the solenoid valve _44 is switched off or when the solenoid valve 44 is actuated, the flow is regulated to a predetermined pressure level. In the former If the solenoid valve 44 is not actuated, the control pressure chamber 23 is vented to the ambient air, so that the pressure on the outlet side supplied to the reference pressure chamber 24 via the channel 26 and that exerted by the compression spring 36 Force the actuating piston 19 against the valve seat 21 able to move until the cylindrical wall part has effectively closed the passage 15. In the second case, calls the actuation of the solenoid valve 44 in the control pressure chamber causes the pressure to rise to that set on the pressure regulator 4.2
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Druckniveau hervor. Ist der der Bezugsdruckkammer 24 zugeführte Druck niedriger als der vom Druckregler in die Steuerdruckkammer 23 gelieferte Druck, öffnen der Betätigungskolben 19 und die Hülse 20 den Durchlaß 15,. um den auslaßseitigen Druck zu erhöhen. Wird der Druck in der Bezugsdruckkammer größer als der Druck in der Steuerdruckkammer 23, verschiebt sich der Betätigungskolben 19 zum Ventilsitz 21 hin, um den Durchlaß 15 zu verengen, so daß weniger Flud passieren kann. In seiner Offenstellung reguliert somit das Ventil in wirksamer Weise den auslaßseitigen Druck, um sowohl Belastungsais auch Versorgungschwankungen auszugleichen. Pressure level. If the pressure supplied to the reference pressure chamber 24 is lower than that from the pressure regulator into the control pressure chamber 23 delivered pressure, the actuating piston 19 and the sleeve 20 open the passage 15 ,. around the outlet side Increase pressure. If the pressure in the reference pressure chamber is greater than the pressure in the control pressure chamber 23, shifts the actuating piston 19 towards the valve seat 21 to narrow the passage 15 so that less fluid can pass. In its open position, the valve thus effectively regulates the outlet pressure to compensate for both load and supply fluctuations.
Wenngleich die Erfindung anhand eines Ventils erläutert wurde, das zur Steuerung von Pneumatik-Druck in einem Flugzeug bestimmt ist, leuchtet es ein, daß eine Anwendung zur Steuerung anderer Druckmittelarten ebenfalls möglich ist. Außerdem sind die Wand 19a.des Betätigungskolbens und das Endstück 25a der Abschlußglocke, die als kegelstumpfförmige Zylinder ausgebildet sind, sowie die konische Wand 22 mit anderen Gestaltformen und Abmessungen ausführbar, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen würde. Beispielsweise könnten die Kolbenwand 19a und die Wand 25a der Abschlußglocke flache (ebene) Endstücke aufweisen und die Wand 22 könnte als scheibenförmiges Bauteil ausgeführt sein.Although the invention has been explained using a valve that is used to control pneumatic pressure in an aircraft is determined, it is obvious that an application for controlling other types of pressure medium is also possible. In addition, the wall 19a of the actuating piston and the End piece 25a of the final bell, which is designed as a frustoconical Cylinders are formed, as well as the conical wall 22 with other shapes and dimensions executable without would go beyond the scope of the invention. For example the piston wall 19a and the wall 25a of the closing bell could have flat (planar) end pieces and the wall 22 could as be designed disc-shaped component.
Die Erfindung schafft somit ein Druckregelventil von geringein Gewicht, mit dem sich zur Aufrechterhaltung eines konstanten auslaßseitigen Druckes selbst bei wechselnder Versorgung und Belastung die Fludströmung in einem Pluddrucksystem wirksam modulieren läßt. Bas Ventil ist in idealer Weise zur Verwendung in Flugzeug-Bordsystemen geeignet, da es keine Fremdkraft benötigt, eine minimale Anzahl von bewegten Teilen aufweist, ein sehr geringes Gewicht hat und in gedrängter Bauweise ausgeführt ist.The invention thus creates a pressure control valve of low Weight with which to maintain a constant outlet pressure even with changing supply and Effective loading of the fluid flow in a positive pressure system can be modulated. Bas valve is ideally suited for use in aircraft on-board systems, as there is no external force required, has a minimal number of moving parts, has a very low weight and has a compact design is executed.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen dieses Grundgedankens in vielfältiger Weise abwandelbar.The invention is not restricted to the above exemplary embodiment, but rather in a variety of ways within the framework of this basic idea Way modifiable.
4 0 9 S 1 1 / CH 1 2 /Ansprüche4 0 9 S 1 1 / CH 1 2 / claims
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