DE2407223C2 - Druckminderer, insbesondere für Hauswasseranlagen - Google Patents

Description

Worten, man erreicht eine Balance der vom Vordruck herrührenden Verschiebekräfte in Schließ- und Öffnungsrichtung dadurch, daß man die wirksamen I lachen der verschiebbaren Vorrichtung gleich groß dimensioniert. Sofern die Rächen nicht senkrecht zur Verschieberichtung stehen, ist selbstverständlich nur ihre Komponente auf eine zur Venichiebcrichtung senkrechte Ebene maßgebend.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. I einen vertikalen Längsmittelschniit durch eine erste Ausführungsform,

Fig.2 in vergrößertem Maßstabe den Ventilsitz und das untere Ventilspindelende,

F t g. 3 ebenfalls in vergrößerter Darstellung den Ventilbereich einer zweiten Ausführungsform,

F i g. 4 sine der F i g. 2 entsprechende Darstellung einer modifizierten Ausführungsvariante der F i g. 2,

F i g. 5 nochmals eine der F i g. 2 entsprechende weitere Ausführungsform,

F i g. 6, 7, 8 drei verschiedene Ausführungivicispiefe einer Hochhubhilfe.

Das Gehäuse 1 des Druckminderers besitzt einen Flansch 2 zum Anschluß der Zuführungsleitung, einen Flansch 3 für die weiterführende Leitung sowie einen oberen Flansch 4 zur Befestigung der Federhaube 5. Zwischen den Flansch 4 und den Flansch 6 der Federhaube 5 ist der äußere Rand einer Membrane J eingespannt. Letztere ist von der Spiraldruckfeder 8 druckbeaufschlagt, die sich innen am oberen Ende der Federhaube 5 abstützt. Zwischen dem unteren Ende der Feder 8 und der Membrane 7 ist noch eine Druckscheibe 9 geschaltet, deren Rand 10 zur seitlichen Führung des unteren Federendes hochgebogen sein kann.

Mit der Membrane 7 ist die Ventilspindel 11 fest verbunden. Sie durchsetzt einen im Gehäuse festgehaltenen Ventilteller 12, dessen oben angeformter Halteflansch 13 im oberen Gehäuseteil abnehmbar gehalten ist Dabei ist sowohl der Haltcflansch 13 gegenüber dem Gehäuseflansch ais auch die Ventilspindel 11 gegenüber dem Ventilteller und dem einstückig damit gefertigten Halteflansch 13 abgedichtet. Zur inneren Abdichtung dienen die beiden O-Rinj;e 14 und 15, welche in entsprechende Nuten des Teils (2,13 eingesetzt sind. Der Ventilteller 12 kann noch mit einer eingelegten oder aufgcsetzten Dichtung 16 ve:schcn werden.

Mit dem unteren Spindelcnde 17 ist über Stege \S ein rohrförmiger Ventilsitz 19 verbunden. Das bedeutet, daß hier der Ventilsitz mit der Ventilspindel -zusammen in Richtung des Doppelpfeils 20 auf und ab verschiebbar ist, während der Ventilteller 12 ortsfest bleibt. Gegenüber dem Gehäuse ist der Ventilsitz 19 mittels eines in eine Gehäusenut eingelegten O-Rings 21 abgedichtet. Anstelle der O-Ringe können auch andere Dichtringe verwendet werden.

Das untere topfförmige Gehäuseende 22 ist abnehmbar und beispielsweise durch Gewinde mit dem übrigen Gehäuse verbunden. Es nimmt ein an seinem oberen und unteren Ende jeweils dicht abgestütztes Sieb 23 auf, welches von außen nach innen durchströmt wird. Vom Siebinnern gelangt das Medium durch den Ventilsitz hindurch und am Ventilteller vorbei in den Auslaßsiutzen 24 des Druckminderers.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daO sowohl die untere Stirnfläche 26 des Ventilsitzes !9 als auch die parallel dazu liegende Stirnfläche des freien lindes 27 der Ventilspindel Ii vom Vordruck beaufschlagt werden. Dasselbe gilt für die obere düscnförmig gestaltete Stirnfläche 28 des Ventilsitzes 19. Erfindungseemäß im amobercn.dcm Ventilteller I2zugekehrten Ende außer, am Ventilsitz ein Hund 29 angeformt, wodurch diese obere Stirnfläche 28 bzw. ihre Projektion auf eine zur ■> Spindelachse senkrecht stehende Ebene größer ist als die untere Stirnfläche 26. Hierbei ist der Anteil der ringförmigen oberen Bundstirnfläche an der gesamten oberen Stirnfläche gleich groß wie die Räche am freien Ende 27 der Ventilspindel 11. so daß der Ventilsitz, was

ίο den Vordruck anbelangt, kräftefrei ist. Die an der Ober- und Unterseite der Stege 18 angreifenden, vom Vordruck herrührenden Kräfte heben sich jeweils auf.

An der Unterseite 30 des Bundes 29 und der Membrane 7 greift der Hinterdruck an und er bewirkt eine Aufwärtsbewegung von Ventilsitz und Ventilspindel. Dem wirkt die Kraft der Druckfeder 8 en'.gegen. Das verschiebbare System ist also in Ruhe, wenn diese beiden Kräfte gleich groß sind.

Beim AusYührungsbeispiel der Fijr ' entsteht durch die trichterförmige Ausbildung des oberen Ventüsitzendes außen oben eine Dichtkante 31. die mit der Dichtung 16 oder allgemein dem Ventilteller 12 zusammenarbeitet (siehe auch F i g. 2). Bei der in F i g. 3 gezeigten Variante ist es gerade umgekehrt. Dort ist die Dichtkante 32 auben am unteren freien Ende des Ventiltellers 12 angeformt und dafür ist die obere Stirnfläche 28 des Ventilsitzes 19 eben ausgebildet und sie verläuft senkrecht zur Vcrschicberichtung 20 des bewegbaren Systems. Demzufolge ist oben am Ventilsitz 19 noch ein

jo Dichtring 33 eingesetzt oder aufgetragen. Er ist jedoch ebenso wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 entbehrlich, wenn man für das gesamte Teil 19 entsprechendes Material verwendet.

Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig.5 verläuft

keine der beiden Dichtflächen senkrecht zur Spinde!- längsachsc, vielmehr sind beide schräg nach unten gerichtet, jedoch besitzen sie unterschiedliche Schräge, so daß das Medium ebenso wie bei den übrigen Ausführungsvarianten, in den im Querschnitt keilförmigen oder

jo ähnH;h gestalteten Spaltraum 34 eindringen und die angestrebte Druckwirkung ausüben karrn.

In Fig.4 ist der Ventilteller wieder flach ausgebildet und auch der Ventilsitz 19 entspricht im wesentlichen demjenigen der F i g. I bzw. 2. Ergänzend wurde jedoch

das freie Biindcndc 35 etwas anders gestaltet. Es ist im Querschnitt dreieck- oder keilförmig mit einer horizontalen unteren und einer geneigt von oben nach unten verlaufenden oberen Flanke. Diese Ausbildung bringt eine stabilisierende Wirkung bei geöffnetem »Ventil«

w mit sich.

Die I"ig.6 bis 8 /eigen verschiedene AusbildungsmöglicHkciten der insb. vorgesehenen Hochhubhilfe, wobei der Hochhubrand jeweils mit 36 bezeichnet ist.

Hierzu4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Druckminderer für flüssige, dampf- oder gasförmige Medien, insbesondere für Hauswasseranlagcn, welcher aufweist:

a) einen Ventilschlicßkörper,

b) einen mit dem Ventilschließkörper zusammenwirkenden Ventilsitz,

c) eine gegen die Kraft einer Feder auf das Ventil in Schließrichtung einwirkende Ventilspindel, und

d) eine mit der Ventilspindel verbundene, im Druckminderergehäuse eingespannte Membran, die einerseits von der Feder und andererseits von dem Hinterdruck beaufschlagt wird,

gekennzeichnetdurch folgende Merkmale:

e) der Ventilschließkörper (12) ist ortsfest im Druckminderergehäuse (1) angeordnet,

f) der Ventilsitz (19) ist rohrförmig ausgebildet und zusammen mil der Ventilspindel (Ii) verschiebbar im Druckminderergehäuse (1) gelagert,

g) der Durchfluß des Mediums durch den rohrförmigen Ventilsitz (19) erfolgt in Schließrichtung des Ventilsitzes, und

h) der Ventilsitz (19) weist einen nach außen ragenden Bund (29) auf. der in Schließrichiung des Ventils (12, Ϊ9) entlang einer äußeren Schließkante (31,32) abdichtet und der innerhalb dieser Schließkai.te von dem Vordruck beaufschlagt isi, wobei die Projektion der vom Vordruck entgegen der Schließrichtung druckbcaufschlagten Bundfläche (28) auf eine zur fpindelachse senkrecht stehende Ebene gleich groß ist wie die vom Vordruck in Schließrichtung druckbeaufschlagte Fläche (26) des Ventilsitzes (19) und die in gleicher Richtung druckbeaufschlagtc Fläche (27) der Ventilspindel (11).

2. Druckminderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließkante (31) bzw. die wirksame Dichtfläche des Ventilsitzes (19) ausschließlich an dem nach außen ragenden Bund (29) des Ventilsitzes (19) angeordnet isl.

3. Druckminderer nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die SchlicUkantc (32) bzw. eine ringförmige Dichtfläche am Ventilteller (12) angeordnet und ausschließlich am Bund (29) des Ventilsitzes (19) anlegbar ist.

4. Druckminderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bundfläche (28) des Ventilsitzes (19) düsenförmig erweitert ist.

5. Druckminderer nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein freies Ende (35) des Bundes (29) im Querschnitt keilförmig gestaltet ist.

6. Druckminderer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Bundes (29) mit einem Hochhubrand (36) verschen ist.

7. Druckminderer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Membran (7) und Vcnlilsil/ (19) gelegene Ventilteller (Ί2) einen llallcflansch (13) zum dichten Befestigen im Druekmindcrergehäuse (1) bcsit/.t und die Ventilstangc (II) dichtend hindurchgeführt ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckminderer für flüssige, dampf- oder gasförmige Medien nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Druckminderer ist in der DE-OS 22 02 792 dargestellt und beschrieben. Dort wirkt ein Schließkörpcr mit einem ortsfesten Ventilsitz zusammen. Der Schließkörper steht in Antriebsverbindung mit einer an einer Membran befestigten Ventilspindel. Die Membran wird einerseits von einer Feder und andererscits von dem zu regulierenden Hinterdruck beaufschlagt Um in der Schließstellung des Ventils den Einfluß des Vordrucks zu kompensieren, ist ein separater Entlaslungskolben mit der Ventilspindel verbunden, der ebenfalls von dem Vordruck aber in entgegengesetzter

!■> Richtung wie der Schließkörper des Ventils beaufschlagt wird.

Ausgehend von diesem bekannten Druckminderer ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen so auszugestalten, daß es eines separaten Entlastungsorganes nicht mehr bedarf, so daß die Herstellungskosten des Druckminderers wesentlich verringert werden.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Druckminderers sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein den Druck eines durchströmenden Mediums regelndes Ventil, bei dem der Vcntilschließkörper ortsfest in einem Ventilgehäuse angeordnet ist, der Ventilsitz rohrförmig ausgebildet ist und bei dem der Durchfluß

jo des Mediums durch den rohrförmigen Ventilsitz in Schließrichtung des Ventilsitzes erfolgt, ist aus der DE-AS 19 05 026 bekannt. Das bekannte Ventil wird jedoch von einem separaten Antrieb über einen Kolbenschieber gesteuert; eine Vordruckkompensation ist nicht vorgesehen. Vielmehr liegt dort der rohrförmige Ventilsitz in der Schließstellung des Ventils vollständig an dem ortsfesten Schließkörpcr an, so daß der Vordruck den verschiebbaren Ventilsitz nicht hinterstellen kann und dieser nur in Schließrichtung druckbeaufschlagt ist, so daß der Vordruck nicht kompensiert wird.

Im Gegensatz zu diesem bekannten Ventil wird im vorliegenden Fall der rohrförmige Ventilsitz von einer Ventilspindel über eine Membran angetrieben, die einerseits von einer Sollwertfeder und andererseits von dem Hinterdruck beaufschlagt ist. Die Ventilspindel durchsetzt den ortsfesten Ventilteller und kann aus diesem Grunde vom Druck nur von einer Seite her belastet werden. Der rohrföraiige, verschiebbare Ventilsitz ist selbstverständlich gegenüber dem Druckminderergehäusc in jeder Verschiebelage abgedichtet, so daß das Medium nur durch sein Inneres strömen kann. Demzufolge steht also der Vordruck an dem in Öffnungsrichtung vorderen Ende von Ventilspindel und rohrförmigcm Ventilsitz sowie an dem hinteren Ende des rohrförmigen Ventilsitzes an, wenn dieser vom ortsfesten Ventilteller einen Absland aufweist. Verbindungsstreben zwischen der Ventilspindel und dem Ventilsitz können hier außer Betracht bleiben, weil sie von beiden Seiten von dem gleichen Druck beaufschlagt werden und sich

W) somit die Kräfte aufheben. Um nun einen Ausgleich der Kräfte des Vordrucks zu erreichen, ist die dem Ventilteller zugekehrte Stirnfläche bzw. die für eine Verschiebekraft bedeutsame Fläche an diesem Ende um den Betrag größer als die entgegengesetzte Stirnfläche des Ventil-

M sitzes, welcher bei konstantem Spindeldurchmesser der !•"lache am freien Ende der Ventilspindel bzw. der für Verschiebekräfte wirksamen Querschnittsfläche der Ventilspindel am Ventilteller entspricht. Mit anderen