DE2639034C3 - Regelbares Druckhalteventil - Google Patents
Regelbares DruckhalteventilInfo
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
- F16K17/0433—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with vibration preventing means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein regelbares Druckhalteventil für die Abflußleitung von ständig durchströmten
Strömungsmiitelsystemen, beispielsweise Wasserentsalzungsanlagen,
in denen der Systemdruck in einem vorgegebenen Bereich konstant zu halten ist, bestehend
aus einem in einer Axialbohrung des Ventilgehäuses verschieblich gelagerten Steuerkolben, der vom
Systemabflußdruck entgegen einer einstellbaren Federspannung in ventilöffnender Richtung bcaufschlagbar
ist.
Für viele Anwendungen genügt es zur Druckhaltung in einem System, den Abflußdruck dadurch einzustellen,
daß man ein übliches Überdruckventil verwendet, welches aus der normalerweise geschlossenen Stellung
je nach den herrschenden Bedingungen von Zeit zu Zeit geöffnet wird. Wenn es aber darauf ankommt, einen
Systemdruck besonders feinfühlig, d. h. mit praktisch kaum wahrnehmbaren Druckschwankungen auf einem
bestimmten Wert zu halten, sind die bisher bekannten Überdruckventile ungeeignet, da ihnen das Merkmal
der Stetigkeit fehlt. Auf eine genaue Systemdruckeinstellung kommt es beispielsweise bei Wasscrcntsal-/ungsanlagcn
an, bei denen der Systemdruck auf einem maximalen Wert zu halten ist wegen der erwünschten
minimalen Leistung einer solchen Anlage, wobei aber ein solcher Maximalwert keinesfalls einen kritischen
Wert übersteigen darf, bei dem es zu einer Beschädigung der vom Rohwasser überströmten Membranen
kommt.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Druckhalteventils, welches außerordentlich feinfühlig
arbeitet und einen ständig vorhandenen Abfluß so drosselt, daß der Systemdruck auf einem bestimmten
Wert bleibt.
to Die vorgenannte Aufgabe wird mit einem Druckhalteventil der einleitend genannten Art gelöst, welches
sich durch die im Kennzeichnungsteil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale auszeichnet.
In Verbindung mit dem Anspruch 2, der eine
Ii bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Druckhalteventils beinhaltet, sei darauf hingewiesen, daß die Verwendung eines Stufenkolbens in einem
Regelventil an sich aus der US-PS 23 72 631 bekannt ist.
Weitere Merkmale zur Ausgestaltung der Erfindung 2ü ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckhalteventil ist in der Zeichnung
beispielsweise veranschaulicht In der Zeichnung zeigt
Fig. I einen Axialschnitt durch ein regelbares Druckhalteventil gemäß der Erfindung,
F i g. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie ll-i! der
Fig. I,
Fig.3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie NI-III
der Fig. 1,
Fig.4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV
der F i g. 1 und
Fig.5 eine der Fig. 1 ähnlich schematische Darstellung
des Steuerkolbens mit Feder und Einstellnadel zur Erläuterung der auf den Steuerkolben einwirkenden
Kräfte.
Das Ventilgehäuse 1 enthält in einer sich in
Längsrichtung erstreckenden Axialbohrung 2 einen Steuerkolben 3, welcher entsprechend seiner Hin- und
Herbewegung den Durchfluß vom Ventileinlauf 4 zum Ventilauslauf regelt.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Ventilgehäuse 1 dreiteilig; es besteht aus zwei
rohrförmigen Endteilen 11 und 12 und einem Mittelteil 13, welches mit den beiden Endteilen U und 12
strömungsmitteldicht verschraubt ist. Im Mittelteil 13
des Ventilgehäuses befinden sich der Einlauf 4 und der Auslauf 5. Außerdem ist in dem Mittelteil 13 in einer
besonderen Führungsbuchse 14 die vorerwähnte Axialbohrung 2 ausgebildet, in der sich der Steuerkolben 3 in
axialer Richtung verschieben kann.
In dem in der Zeichnung links dargestellten Endteil 12
des Gehäuses befindet sich eine Ventilnadel 6 am inneren Ende einer Führungsstange 7, deren Ende ein
nicht näher dargestelltes Gewinde trägt, so daß man die Ventilnadel 6 mit Hilfe der von außen zugänglichen
Rändelmutter 8 vor oder zurück bewegen kann. Zur Gehäuseabdichtung dient eine in dem Gehäuseteil 12
eingesetzte Stangendichtung 9. Im gegenüberliegenden Endteil 11 befindet sich eine weitere Führungsstange 15,
μ) die ebenfalls mit einer Stangendichtung 16 gegenüber
dem Gehäuseteil 11 abgedichtet ist, Diese Führungsstange 15 ist ebenfalls an ihrem Hinterende mit einem
Gewinde 17 versehen, welches in eine Gewindebuchse
18 des Gehäuseteils M eingreifen kann zum Verdrehen hr>
und damit zum axialen Verschieben der Führungsstange 15 dient, die ebenfalls mit einer Sicherheitsrändelkappe
19 versehen ist. Die Führungsslange 15 beaufschlagt ein
Federwiderlager 20, welches in dem Gehäuseteil 11
axjalverschieblich ist. Zwischen diesem Federwiderlager
20 und dem rechten Ende des Steuerkolbens 3 befindet sich eine schwache Schraubendruckfeder 21, die dem
Steuerkolben in Abhängigkeit von der Verschiebung der Führungsstange veränderliche Vorspannung in r>
ventilschließender Richtung gibt.
Der Steuerkolben 3 ist aii Stufenkolben ausgebildet,
d. h. das linke Kolbenende 31 und somit selbstverständlich auch die Axialbohrung 2 haben einen größeren
Durchmesser als das rechte Kolbenende 32 und das dort benachbarte Ende der Axialbohrung. Der Steuerkolben
3 enthält am linken Ende eine Sackbohrung 33, in die die Ventilnadel 6 eingreifen kann. Der radiale Abstand
zwischen der Ventilnadel 6 und der Sackbohrung 33 bestimmen den Durchlaßquerschnitt des Ventils. Im
Mittelteil befindet sich außen am Steuerkolben 3 eine Umfangsrinne 34, welche über radiale Bohrungen 35 mit
der Sackbohrung 33 in Verbindung steht. Ein am Gehäuseteil 12 vorgesehener Anschlag 22 begrenzt die
nach links gerichtete Bewegung des Steuerkolbens 3.
Der Steuerkolben kann, wie in Fig. 1 dargestellt zur
Verbesserung der Gleit- und Dichteigenschaften mit Kunststoff ringen aus Teflon oder dergleichen besetzt
sein.
Das erfindungsgemäße Ventil arbeitet wie folgt: Es sei zunächst angenommen, daß sich das Ventil in der in
F i g. 1 dargestellten Lage befindet
Da die Ventilnadel 6 den gesamten öffnungsquerschnitt
der Sackbohrung 33 verschließt, ist das Ventil gesperrt Wenn jetzt am Einlauf 4 ein S>stemdruck jo
angelegt wird, beaufschlagt dieses Strömungsmittel den Steuerkolben an beiden Enden. Da der stirnseitige
Querschnitt des Steuerkolbenabschnittes 31 größer ist als der des Steuerkolbenabschnittes 32, wird auf Grund
des Einlaufdruckes der Steuerkolben 3 nach rechts verschoben, sobald der mit Hilfe der Kappe 19 über die
Feder eingestellte Gegendruck überwunden wird. Bewegt sich der Steuerkolben nach rechts, entsteht
zwischen der Ventilnadel 6 und der Sackbohrung 33 ein Ringspalt, so daß das Druckmittel über diesen Ringspull,
die radialen öffnungen 35 und die Umfangsrinne 34 zum Auslauf 5 abströmen kann. Vermindert sich durch das
Abströmen der einlaufseitig vorhandene Druck, bewegt sich der Steuerkolben 3 wieder zurück, um den
Ringspalt gegenüber der Ventilnadel 6 zu verkleinern.
Über Ventilnadel 6 und Kontermuttern 8 wird die Grundeinstellung justiert. Ein Herausdrehen der Nadel
über die Rändelmutter 8 verschiebt den Regelkolben bis zum Anschlag 22. Die Nadel wirkt nun als Anfahr- oder
Abschaltventil, ohne den Systemdruck neu einstellen zu müssen. Die eigentliche Einstellung des am Einlauf 4
konstant zu haltenden Druckes geschieht mit Hilfe der Schraubkappe 19 über den Druck der Feder 21.
Das Kräfteverhältnis am Steuerkolben ist in Fig. 5
schematisch dargestellt. In dieser Zeichnung bedeuten
Px = Einlaufdruck
Pi = Auslaufdruck
F = Kraft der Federn 21
Αχ = RingflächedesKolbenabschr;ttes31
A2 = Querschnitt der Sackbohrung 33
A3 = Querschnittsfläche des Kolbenaüschnittes 32
Ai, — Ringfläche der Umfangsrinne 34
Somit wirken in Öffnungsrichtung die Kräfte
Pi χ A\ + P2 χ A2
und in Schließrichtung die Kräfte
und in Schließrichtung die Kräfte
F+ P, χ Ai + P2 χ 4<
Die Kraft der Feder F, die bei älteren Konstruktionen allein dem Einlaßdruck entgegenwirken mußte, arbeitet
nunmehr gegen eine wesentlich kleinere Kraft entsprechend der Gleichung:
F = P, (Ax - A1) - P2(A, - A2)
Somit kann die Feder 21 ganz wesentlich schwächer ausgebildet werden, so daß sich die Regelgenauigkeit
erheblich erhöht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Regelbares Druckhalteventil für die AbRuB-leitur.g
von ständig durchströmten Strömungsmittelsystemen, beispielsweise Wasserentsalzungsanlagen,
in denen der Systemdruck in einem vorgegebenen Bereich konstant zu halten ist, bestehend aus einem
in einer Axialbohrung des Ventilgehäuses verschieblich gelagerten Steuerkolben, der vom Systemabflußdruck
entgegen einer einstellbaren Federspannung in ventilöffnender Richtung beaufschlagbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (3) in der dem Systemdruck (Pi) ausgesetzten
Stirnfläche (A]) eine koaxiale Bohrung (33) aufweist, welche über mindestens eine abzweigende radiale
Bohrung (35) in der Steuerkolbenwand ständig mit dem Ventilauslaß (5) in Verbindung steht, und daß
die koaxiale Bohrung (33) mit einer im Ventilgehäuse (t) in koaxialer Ausrichtung angebrachten konischen
Ventilnacit! (6) einen entsprechend der Steuerkolbenbewegung variablen ringförmigen Drasseispalt
bildet.
2. Druckhalteventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (3) in an sich
bekannter Weise als Stufenkolben (31,32) ausgebildet
ist, welcher an der mit kleinerem Wirkquerschnitt ausgebildeten Stirnfläche (Aj) in ventilschließender
Richtung mit dem Systemdruck (Ρή beaufschlagbar ist.
3. Druckhalteventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (6)
mittels einer von außen bedienbaren Gewindespindel (7,8) axial verstellbar ausgebildet ist.
4. Druckhalteventil n;<ch Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Steuerkolben (3) im
Ventilgehäuse (1) ein Anschlag (22) vorgesehen ist, welcher die Steuerkolbenbewegung in Richtung
Ventilnadel (6) beschränkt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762639034 DE2639034C3 (de) | 1976-08-30 | 1976-08-30 | Regelbares Druckhalteventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762639034 DE2639034C3 (de) | 1976-08-30 | 1976-08-30 | Regelbares Druckhalteventil |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2639034A1 DE2639034A1 (de) | 1978-03-02 |
DE2639034B2 DE2639034B2 (de) | 1979-11-22 |
DE2639034C3 true DE2639034C3 (de) | 1980-10-09 |
Family
ID=5986723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762639034 Expired DE2639034C3 (de) | 1976-08-30 | 1976-08-30 | Regelbares Druckhalteventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2639034C3 (de) |
-
1976
- 1976-08-30 DE DE19762639034 patent/DE2639034C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2639034B2 (de) | 1979-11-22 |
DE2639034A1 (de) | 1978-03-02 |
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