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Stand der Technik
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Die Efindung geht aus von einem Druckregler nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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Ein solcher Druckregler ist bekannt (DT-OS2 505 873). Bei diesem bekannten
Druckregler kann die mit dem Ende der Steuerstandge zusammenarbeitende zylindrische
Kappe bei manchen Betriebsbedingungen Leerwege am Doppelsitzventil entstehen lassen,
die die Schaltgenauigkeit des Druckreglers beeinträchtigen.
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Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Druckregler mit deb kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die zylinddrische
Kappe durch ihre Kappenfeder ständig an der Steuerstange gehalten wird, so daß am
Doppelsitzventil keine die Schaltgenauigkeit des Druckreglers beeinträchtigenden
Leerwege entstehen können. Außerdem ist ein ebenfalls dir Schaltgenauigkeit b@einflussendes,
klappenartiges Öffen des Einlaßventils vermieden.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Beschreibung der Erfindung Im Oberteil 101 eines nicht näher dargestellten
Druckreglers ist eine Membran 126 mit Hilfe einer Staubkappe 127 eingespannt, Von
oben drückt auf die Membran 126 eine Druckregler 128. die mit einer Stellschraube
129 auf den Solldruck einstellbar ist.
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Die Membran 126 teilt einen Gehäuseinnenraum in eine über der Membran
liegende Kammer 130, die über eine Bohrung 131 mit der Atmosphäre in Verbindung
steht, und in eine unter der Membran 126 liegerlde Kammer 132, die mit einem Arbeitszylinder
119 eines das Druckregler-Leerlaufventil betätigenden Steurkolbens über eine zylindrische
Verbindungsbohrung 133 verbunden ist. Am Boden der Kammer 132 ist am oberen Ende
der Bohrung 133, diese umgebend, ein Hingsitz 134 für den noch später zu beschreibenden,
ringförmigen Ventilschließkörper 135 vorgesehen.
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An der Membran 126 ist eine Steuerstange 136 mit Hilfe von zwei Membrantellern
137 und 138 befestigt. Es ist zu sehen, daß die beiden Membranteller 137 und 138
gegenüber der sie durchdringenden Steuerstange 136 je einen Spalt 139 bzw. 140 freilassen.
Der untere Membranteller 138 hat einen zylindrischen Ansatz 141, in dessen Mantelfäche
eine O-Ring-Dichtung 142 eingelassen ist. Eine Haltemutter 145 für die Steuerstange
136 hat eine Axialausfräsung 144, die gerndeso wie die Spalte 139 und 140 für den
Luftdurchgang bestimmt ist. Ein Bund 145 der Steuerstange 36 dient als Gegenhalter
für die Mutt;er 1113 und liegt an dem Stirnflächenende des Ansatzes 141 an. Der
l3und 1I5 hat zwn Zweck des Luftdurchgangs eine Durchfräsung 145'.
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Auf den zylindrischen Ansatz 141 ist eine Hülse 1116 aufgesetzt, die
an ihrem dem Ventilsitz 134 zugekehrten Ende den Ventilschließkörper 135 trägt,
der mit der Hülse 146 flanschartig verschweißt oder verlötet oder - wie gezeichnet
- einstückig hergestellt ist. Eine zwischen dem flanschartigen Ventilschließkörper
135 und dem unteren Membranteller 138 angeornete Feder 147 ist bestrebt, den Ventilschließkörper
135 auf dem Sitz 134 zu halten. Innen in der Hülse 146 ist eine Ringschulter 148
angeformt, die zur Zusammenarbeit mit einem Anschlagring lll9 auf der Steuerstange
136 bestimmt ist. Ringschulter 148 und Anschlagring 1119 werden aber lediglich bei
der Montage benötigt. Zur Schaltung des Ventils sind s.ie überflüssig.
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Die Steuerstange 136 hat eine gegenüber ihrer übrigen Querschuittsfläche
verkleinerte Endfläche 122, die kugelkappenförmig ausgebildet ist und die an einer
metallischen, zylindrischen Kappe 150 anlliegt, die in der Bohrung 133 angeordnet
ist und deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der bohrung 133. Durch
den kleineren Durchmesser der Kappe 150 ist zwischen der Mantelfläche der Kappe
150 und der Wand der Bohrung 133 ein zylindriacher Ringspalt 150' gebildet Die Kappe
150 wird von einer Kappenfeder 151 gegen die Steuerstange 136 gedrückt. Die Kappenfeder
151 ist stärker als die Summe der Kraft der die Hüöse 146 gegen die Membran 126
abstützenden Feder 1117 und der all einer radialen Arbeitifläche 152 der Hülse 146
vorratsdruckabhängig erzeugten Kraft.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Mit der Stellschraube
129 wird über die Feder 128 und die Membran 126 die gewünschte Druckhöhe im nicht
dargestellten Vorratsbehälter eingestellt. Wenn der Kompressor uber den Druckregler
wit Druckluft besciickt wird. so strörnt die Luft auch in die Kammer 132 unter die
Membran 126.
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Sobald die gewünschte Druckhöhe erreicht ist, wird die Membran 126
entgegen der Wirkung der Feder 128 hochgehoben. Damit wird auch die Steuerstange
136 hochgezogen.
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Unter der Kraft der Kappenfeder 151 erreicht die Kappe 150 deri Ventilschließkörper
135, durch sie mit ihrer Radialfläche das Auslaßventil 135/150 schlißt. Die Außenluftverbindung
des Arbeitszylinders 119 durch die Spalte 139 und 140 und die Ausfräsungen 144 uiid
145' ist dann unterbrochen.
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Wein die Steuerstange 136 weitei angehoben wird, setzt die Kappe 150
unter der Kraft ihrer starken Kappenfeder 151 diese Bewegung fort und nimmt die
Hülse 146 mit. Dann löst sich der Ventilschließkörper 135 von seinem Gehäusesitz
134, und Druckluft aus der Kammer 132 kann durch den Ringspalt 150'
am
Außendurchmesser der Kappe 150 in den Arbeitszylinder 119 eindringen. Der Steuerkolben
wird nach unten gedrückt; die vom Kompressor kommende Druckluft kann dann auf kurzem
Weg inn Freie abfließen.
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Wenn die im Vorratsbehälter gespeicherte Druckluft verbraucht wird
und der Druck dort nachläßt, wandert di.e Membran 126 wieder nach unten. Die Steuerstange
136 nimmt an dieser Bewegung teil und laßt zusammen mit der Kappe 150 zunächst den
Ventilschließkörper 135 wieder auf seinen gehäusefesten Sitz 134 gelangen. Damit
ist die Druckluftverbindung des Arbeitszylinders 119 unterbrochen. Beim weiteren
nachlassen des Behälterdrucks drückt die Steuerstange 136 die Kappe 150 weiter nach
unten, so daß diese ihre Anlage an dem Ventilschlißkörper 135 verliert. Dann ist
die Außenluftverbindung des Arbeitszylinders 119 wieder hergestellt.
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Die metallische Führullg der Hülse 116 auf dem Membranteller-Ansatz
141 hat im Zusammenbang mit dem verhältnismäßig großen Dichtungsdruchmesser den
Vorteil, daß der Reinbungsanteil an den Schaltkräften des Druckregels sehr klein
ist. Da sich die Reibungskräfte kaum verändern können, bleiben die einmal eingestellten
Schaltwerte des Druckreglers auf lange Zeiten konstant.
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Dadurch, daß die zylindrische Kappe 150 durch ihre Kappenfeder 151
ständig an der Steuerstange 136 gehalten wird, können am Doppelsitzventil keine
Leerwege entstehen, die sich ungünstig auf die Schaltgenauigkeit des Druckreglers
aufwirken könnten.
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Durch die kugelkappenförmige Endfläche 122 der Steuerstange 136 ist
erreicht, daß selbst ein durch das Führungsspiel des unteren Membrantellers 138
bedingtes Kippen desselben immer nur einen einzigen Punkt der Endfläche 122 an der
Kappe 150 zur Anlage bringt. Dadurch wird ein achsparalleles Anlegen der Kappe 150
an dem Schlicßkörper 135 der Hülse 146 gewährleistet. Es sind also keine Störungen
der Ventilschaltung durch klappenartiges Öffnen des Ventils 134/135 möglich.
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Weiterhin tritt beim Abschalten des Druckreglers keine Erhöhung der
Flächenpressung an der Kappe 150 durch den zusätzlichen Druckaufbau ein. Die Flächenpressung
am Ventilsitz 134 durch die Kraft der Feder 147 ist weitgehend konstant, weil der
Führungsdurchmesser der Hülse 146 gleich ist mit dem mittleren Durchmesser des Ventilsitzes
150.