DE29512498U1 - Pressure control valve - Google Patents
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Description
K 8/95 ' 30.07.95K 8/95 ' 30.07.95
Gebr auchsmus ter anine 1 dung
des Usage pattern anine 1 dung
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Heinz KnocksHeinz Knocks
59379 Selm-Bork59379 Selm-Bork
Druckregelvent.ilPressure control valve
Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil mit einer zwischen einer Federhaube und einem Kopfstück eingespannten, einerseits von einer einstellbaren Druckfeder und andererseits vom Ausgangsdruck (Minderdruck) belasteten Membran, welche über ein Membranlager den Ventilstößel eines Regelventils steuert, wobei zwischen dem Kopfstück und der Membran ein Regelraum gebildet.und in einer Wandung des Kopfstückes eine den Minderdruckraum mit dem Regelraum verbindende Öffnung vorgesehen ist, die durch ein in den Regelraum hineinragendes Druckausgleichsrohr gebildet ist.The invention relates to a pressure control valve with a diaphragm clamped between a spring cap and a head piece, loaded on the one hand by an adjustable compression spring and on the other hand by the output pressure (low pressure), which controls the valve tappet of a control valve via a diaphragm bearing, whereby a control chamber is formed between the head piece and the diaphragm and an opening is provided in a wall of the head piece connecting the low pressure chamber with the control chamber, which opening is formed by a pressure compensation pipe protruding into the control chamber.
Derartige Druckregelventile gehören zum Std. d. T.; insoweit wird auf den beigefügten Prospekt "Blatt:DR.00/90" des Anmelders sowie das deutsche Gebrauchsmuster 91 08 484.9 verwiesen. Bezüglich der Offenbarung wird ausdrücklich auf den Std. d. T. nach dem vorge-Such pressure control valves belong to the standard of the invention; in this respect, reference is made to the applicant's attached brochure "Blatt:DR.00/90" and to the German utility model 91 08 484.9. With regard to the disclosure, reference is expressly made to the standard of the invention according to the above-mentioned
nannten Gebrauchsmuster Bezug genommen.reference is made to the utility model mentioned.
Die bei derartigen Druckregelventilen vorgesehene offene Verbindung (s. Pos. 38 des vorgenannten Gebrauchsmusters) zwischen dem Minderdruckraum und dem Regelraum ist unerläßlich, weil über diese offene Verbindung der Druck auf der Minderdruckseite in den Regelraum gelangen und die Membran und damit das stößelgesteuerte Regelventil betätigen kann. Dabei hat es sich in der Praxis als nachteilig erwiesen, daß beispielsweise bei geöffnetem Ventil auch bereits bei geringen Durchflußmengen, d.h. bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten im Regelraum der gleiche Druck ansteht wie im Minderdruckraum und da/? andererseits beispielsweise bei zunehmendem Durchfluß ein relativ hoher Ausgangsdruckabfall eintritt, weil der relativ hohe, im Regelraum anstehende Druck dazu führt, daß das Ventil bei abfallendem Ausgangsdruck im Minderdruckraum, zu langsam öffnet.The open connection provided in such pressure control valves (see item 38 of the aforementioned utility model) between the low-pressure chamber and the control chamber is essential because the pressure on the low-pressure side can reach the control chamber via this open connection and actuate the diaphragm and thus the tappet-controlled control valve. In practice, it has proven to be disadvantageous that, for example, when the valve is open, even at low flow rates, i.e. at low flow velocities, the same pressure is present in the control chamber as in the low-pressure chamber and that, on the other hand, for example, when the flow increases, a relatively high initial pressure drop occurs because the relatively high pressure in the control chamber means that the valve opens too slowly when the initial pressure in the low-pressure chamber drops.
Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, diese als nachteilig empfundene Ansprechcharakteristik des Ventils dadurch zu verbessern, daß man in die den Minderdruckraum mit dem Regeldruckraum verbindende Öffnung ein Druckausgleichsrohr eingesetzt hat und dieses Druckausgleichsrohr in weiterer Ausgestaltung im Bereich seines unteren freien Endes in Strömungsrichtung und in Richtung zum Regelraum verlaufend mit einer Abschrägung versehen hat. Als Druckausgleichsrohre finden hierbei im Querschnitt runde Rohre Verwendung.It has therefore already been proposed to improve this response characteristic of the valve, which is perceived as disadvantageous, by inserting a pressure compensation pipe into the opening connecting the low-pressure chamber with the control pressure chamber and, in a further design, providing this pressure compensation pipe with a bevel in the area of its lower free end running in the direction of flow and in the direction of the control chamber. Round pipes in cross-section are used as pressure compensation pipes.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Ansprechcharakteristik eines Druckregelventils nach dem Gattungsbegriff durch eine vorteilhaftere Formgestaltung des Druckausgleichsrohres zu verbessern.The object of the invention is to improve the response characteristics of a pressure control valve according to the generic term by a more advantageous shape of the pressure compensation tube.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit den Merkmalen desThe invention solves the problem with the features of the
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Anspruches 1; weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.Claim 1; further advantageous embodiments of the invention are characterized by the features of the subclaims.
Erf indungsgemäß weist das Druckausgleichsrohr ah seiner Anströmseite wenigstens eine die im wesentlichen laminare Strömung ablenkende plane Prallfläche auf.According to the invention, the pressure compensation pipe has on its inflow side at least one flat impact surface which deflects the essentially laminar flow.
Die Zuordnung dieser Prallfläche hat zur Folge, daß das anströmende Medium relativ stark seitlich abgelenkt und beidseitig um die Prallfläche herumgeführt wird. Hierdurch entsteht auf der Prallflächenrückseite ein Unterdruck, der über die Bohrung des Druckausgleichsrohres auf den Regelraum übertragen wird. Dies führt dazu, daß im Druckregelraum ein geringfügig geringerer Druck herrscht als im Druckminderraum. Es entsteht somit - bezogen auf das Verhältnis Druckminderraum zu Druckregelraum - im Druckregelraum ein gewisser Saugeffekt im unmittelbaren.Bereich der Mittelachsbohrung des Druckausgleichsrohres, was wiederum dazu führt, daß bei anstehendem Druck auf der Vordruckseite das Ventil etwas langsamer schließt, weil sich der Druck im Regelraum etwas langsamer aufbaut.The assignment of this impact surface means that the incoming medium is deflected to the side relatively strongly and guided around the impact surface on both sides. This creates a negative pressure on the back of the impact surface, which is transferred to the control chamber via the bore of the pressure compensation pipe. This means that the pressure in the pressure control chamber is slightly lower than in the pressure reduction chamber. This creates - in relation to the ratio of pressure reduction chamber to pressure control chamber - a certain suction effect in the pressure control chamber in the immediate area of the central axis bore of the pressure compensation pipe, which in turn means that when there is pressure on the upstream side, the valve closes somewhat more slowly because the pressure in the control chamber builds up somewhat more slowly.
Bei zunehmendem Durchfluß hingegen verstärkt sich die Saugwirkung im Regelraum, d.h. der Druck im Regelraum fällt geringfügig ab, so daß das Membranlager relativ schnell den Ventilstößel betätigt und das Ventil weiter öffnet, was einen geringeren Ausgangsdruckabfall im Minderdruckraum bewirkt.However, as the flow increases, the suction effect in the control chamber increases, i.e. the pressure in the control chamber drops slightly, so that the diaphragm bearing actuates the valve tappet relatively quickly and opens the valve further, which causes a smaller output pressure drop in the low-pressure chamber.
Insgesamt wird die für derartige Druckregler charakteristische Durchflußkennlinie deutlich verbessert.Overall, the flow characteristic curve characteristic for such pressure regulators is significantly improved.
Es hat sich in der Praxis als ausreichend und vorteilhaftIn practice, it has proven to be sufficient and advantageous
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erwiesen, wenn die Prallfläche am freien xinteren Ende des Druckausgleichsrohres angeordnet und in weiterer Ausgestaltung der Erfindung rechteckig oder quadratisch ausgebildet ist. Durch die rechteckige oder quadratische Ausbildung kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine orthogonal zur Achse des Druckausgleichsrohres verlaufende AbrijSkante gebildet werden, die sich vorteilhaft auf den angestrebten Saugeffekt auswirkt.proven when the impact surface is arranged at the free inner end of the pressure equalization pipe and, in a further embodiment of the invention, is rectangular or square. According to a further feature of the invention, the rectangular or square design allows a break-off edge to be formed that runs orthogonally to the axis of the pressure equalization pipe, which has an advantageous effect on the desired suction effect.
Die Prallfläche- selbst kann durch eine Ausfräsung am Au/3enmantel eines im Querschnitt runden Druckausgleichsrohres gebildet sein; bei der Verwendung eines im Querschnitt rechteckigen Druckausgleichsrohres ergibt sich die plane Prallfläche von selbst, wobei es jedoch in jedem Fall vorteilhaft ist, wenn das untere freie Ende des Druckausgleichsrohres eine von der AbrijSkante der Prallfläche in Strömungsrichtung und zum Regelraum verlaufende Abschrägung aufweist.The impact surface itself can be formed by a milling on the outer casing of a pressure compensation pipe with a round cross-section; when using a pressure compensation pipe with a rectangular cross-section, the flat impact surface is created automatically, although it is always advantageous if the lower free end of the pressure compensation pipe has a bevel running from the edge of the impact surface in the direction of flow and towards the control chamber.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using two exemplary embodiments.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Druckregelventil nach dem Std. d. T. mit einem DruckausgleichsrohrFig. 1 a pressure control valve according to the standard with a pressure equalization pipe
Fig. 2a,Fig. 2a,
2b und 2c ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung2b and 2c a first embodiment of the invention
Fig. 3aFig. 3a
und 3b ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindungand 3b a second embodiment of the invention
Das allgemein mit 1 bezeichnete Druckregelventil nach Fig. 1 weist in bekannter Weise eine Federhaube 2 und ein Kopfstück auf. In der Federhaube 2 ist eine Druckfeder 4 gelagert. Die Druckfeder 4 wird mittels eines Handrades 5, welches über einen Vierkant 6 eine Spindel 7 betätigt, vorgespannt. Im unteren Bereich wirkt die Druckfeder 4 auf eine Membran 10, die zwischen einem Membranteiler 8 und einem Membranlager 9 eingespannt ist.The pressure control valve according to Fig. 1, generally designated 1, has a spring cap 2 and a head piece in a known manner. A compression spring 4 is mounted in the spring cap 2. The compression spring 4 is pre-tensioned by means of a handwheel 5, which actuates a spindle 7 via a square 6. In the lower area, the compression spring 4 acts on a membrane 10, which is clamped between a membrane divider 8 and a membrane bearing 9.
In einer Sackbohrung 12 des Kopfstückes 3 ist eine' Führungsschraube 11 angeordnet, die das eigentliche Regelventil 13 aufnimmt. Das Regelventil 13 weist einen Ventilteller 14 auf, der mit einem, Bestandteil des Kopfstückes 3 bildenden Ventilsitz 15 zusammenwirkt. Das Regelventil 13 besitzt ferner einen Ventilstößel 16, der vom Membranlager 9 beaufschlagt wird. Zwischen der Wandung 18 des Kopfstückes 3 und der Membran 10 ist ein Regelraum 17 gebildet, der über eine Öffnung 20 mit dem Minderdruckraum 19 in Verbindung steht. Wie ersichtlich, ist in der öffnung 20 ein mit 21" bezeichnetes DruckausgleichsrohrA guide screw 11 is arranged in a blind hole 12 of the head piece 3, which accommodates the actual control valve 13. The control valve 13 has a valve plate 14, which interacts with a valve seat 15 forming part of the head piece 3. The control valve 13 also has a valve tappet 16, which is acted upon by the diaphragm bearing 9. Between the wall 18 of the head piece 3 and the diaphragm 10, a control chamber 17 is formed, which is connected to the low-pressure chamber 19 via an opening 20. As can be seen, a pressure compensation pipe designated 21" is located in the opening 20.
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angeordnet.arranged.
Die Vordruckseite des Druckregelventils nach Fig. 1 ist mit V; die Minderdruckseite mit M bezeichnet.The upstream pressure side of the pressure control valve according to Fig. 1 is designated V; the downstream pressure side is designated M.
Mit Bezug auf die Funktion eines derartigen Ventils Wird auf den Offenbarungsumfang nach dem deutschen Gebräuchsmuster 91 08 484.9 Bezug genommen.With regard to the function of such a valve, reference is made to the scope of disclosure according to the German utility model 91 08 484.9.
Das in einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellte erfindungsgemä/Se Druckausgleichsrohr ist in den Fig. 2a, 2b und 2c mit 21 bezeichnet. Es ist ersichtlich, da/3 es in bekannter Weise in die Wandung 18 eingesetzt ist. Das in den vorgenannten Fig. dargestellte Druckausgleichsrohr besitzt einen runden Querschnitt und weist in der in Strömungsrichtung Y vorderen Seite (Anströmseite 22) eine plane Prallfläche 23 auf, die durch eine Ausfräsung 27 gebildet ist. Im Bereich des unteren freien Endes 25 des Druckausgleichsrohres 21 ist eine Abri/Skante 26 vorgesehen, gegen das das in Pfeilrichtung X strömende Medium anströmt. Wie aus der Fig. 2c ersichtlich, ist die Prallfläche 23 etwa quadratisch ausgebildet. Auf der Anströmrückseite des Druckausgleichsrohres 22 entsteht etwa im Bereich der freien öffnung der Bohrung 24 ein Unterdruck, der zu einer relativen Verminderung des Druckes im Regelraum führt. Wie aus den Fig. 2a und 2b weiter ersichtlich, ist eine in Pfeilrichtung:Z und Pfeilrichtung Y. verlaufende Abschrägung 28 vorgesehen, die die Erzeugung des Unterdruckes begünstigt.The pressure compensation pipe according to the invention shown in a first embodiment is designated 21 in Fig. 2a, 2b and 2c. It can be seen that it is inserted into the wall 18 in a known manner. The pressure compensation pipe shown in the above-mentioned figures has a round cross-section and has a flat impact surface 23 on the front side in the flow direction Y (inflow side 22), which is formed by a milled recess 27. In the area of the lower free end 25 of the pressure compensation pipe 21, a break-off edge 26 is provided, against which the medium flowing in the direction of arrow X flows. As can be seen from Fig. 2c, the impact surface 23 is approximately square. On the inflow rear side of the pressure compensation pipe 22, a negative pressure is created approximately in the area of the free opening of the bore 24, which leads to a relative reduction in the pressure in the control chamber. As can be seen from Fig. 2a and 2b, a bevel 28 running in the direction of arrow Z and arrow Y is provided, which promotes the generation of the negative pressure.
In der Fig. 3a ist ein Ausführungsbeispiel mit einem im Querschnitt rechteckigen Druckausgleichsrohr dargestellt, wobei aus der Fig. 3b im Schnitt A-B ersichtlich ist, da/3 die plane Prallfläche 23' durch die ebene Mantelfläche des Rechteckrohres 6 gebildet wird.Fig. 3a shows an embodiment with a pressure compensation tube with a rectangular cross-section, whereby it can be seen from Fig. 3b in section A-B that the flat impact surface 23' is formed by the flat outer surface of the rectangular tube 6.
Claims (7)
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-
1995
- 1995-08-03 DE DE29512498U patent/DE29512498U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960208 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990414 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020402 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20031023 |
|
| R071 | Expiry of right |