DE29708831U1

DE29708831U1 - Druckregler

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Publication number: DE29708831U1
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Priority date: 1997-05-17
Filing date: 1997-05-17
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2007-05-18

Description

K 11/97

Gebrauchsmusteranmeldung
des

Heinz Knocks

59379 Selm-Bork

Druckregler

Die Erfindung betrifft einen Druckregler mit einer eine einstellbare Regelfeder aufnehmenden Federhaube und einem Kopfstück, wobei zwischen der Federhaube und dem Kopfstück eine durch eine bewegliche Wand, vorzugsweise durch eine Regelmembran begrenzte Regelkammer gebildet ist, wobei die bewegliche Wand einerseits von der Regelfeder und andererseits von einem in einer Ventilaufnahme des Kopfstückes'gelagerten Regelventil beaufschlagt wird und das Kopfstück mindestens einen Primäranschluß und mindestens einen mit der Regelkammer permanent fluidisch verbundenen Sekundäranschluß aufweist,.

Ein Druckregler der vorbeschriebenen Gattung ist durch das

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deutsche Gebrauchsmuster 91 08 484.9 ül bekannt. Derartige Druckregler werden für die gesteuerte Zufuhr von Flüssigkeiten, insbesondere jedoch Druckluft verwendet, wobei der gegenüber dem Primärdruck verminderte Minderdruck einem oder mehreren Verbrauchern zugeführt wird. Dieser auch als Sekundärdruck bezeichnete Minderdruck kann für den Betrieb von Farbspritzanlagen, Arbeitszylindern oder dgl. eingesetzt werden, wobei es erforderlich ist, von Zeit zu Zeit den bzw. die Verbraucher abschalten zu können. Dies erfolgt generell durch Unterbrechung des Sekundärdruckes im Bereich zwischen dem Sekundäranschluß des Druckreglers und dem Verbraucher, wobei zusätzliche Ventile, beispielsweise vorgesteuerte Ventile Anwendung finden.

Aufgabe der Erfindung ist es, den für das Abschalten der Verbraucher erforderlichen technischen Aufwand zu verringern, wobei jedoch sichergestellt sein soll, daß die Regelfunktion des Druckreglers nicht negativ beeinflußt wird, d.h. daß insbesondere bei gegenüber dem über die Regelfeder eingestellten Sekundärdruck verminderten Primärdruck ein zuverlässiges Abschalten des Verbrauchers gewährleistet ist.

Ferner wird zur Lösung der Aufgabe eine kostengünstig herstellbare, kompakte Baueinheit eines Druckreglers angestrebt, bei der die zur Lösung der Aufgabe erforderlichen technischen Komponenten platzsparend und störunanfällig am bzw. im 'Druckregler angeordnet sind.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Lehre nach Anspruch *1.

Hiernach ist zwischen dem Primäranschluß und dem Sekundäranschluß

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des Druckreglers ein den Durchf lu/3 des Druckmediums zum Regelventil sperrendes oder freigebendes, mittels des Primärdruckes steuerbares Sitz- oder Schieberventil (im folgenden als Schaltventil bezeichnet) angeordnet.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird der Vorteil erzielt, daß ein in den Druckregler integriertes, vom Druckregelsystem, d.h. von der Druckregelfunktion unabhängiges Schaltventil verwendet wird, welches mit dem Druckregler eine kompakte Baueinheit bildet und sicherstellt, da/8 auch dann ein zuverlässiges Abschalten des oder der Verbraucher gewährleistet ist, wenn der Druck im Bereich des Primäranschlusses unter den durch die Regelfeder eingestellten, den Minderdruck im Sekundärbereich bestimmenden Wert sinkt. Bei drucklos geschaltetem Schaltventil kann somit der Regler seine normale Regelfunktion ausüben; während bei Beaufschlagung des Schaltventils mit dem Primärdruck das Regelventil durch das Schaltventil vom Primäranschluß getrennt wird, d.h. der Druckregler arbeitet als Absperrventil. Die Lehre nach Anspruch 1 beinhaltet jedoch den besonderen Vorteil, daß die vorbeschriebene Absperrfunktion auch gewährleistet ist, wenn im Bereich des Primäranschlusses ein Druck herrscht, der niedriger ist als der an der Regelfeder eingestellte und damit am Sekundäranschluß herrschende Druck, obwohl das Schaltventil mit dem niedrigeren Primärdruck beaufschlagt wird. Dies ist von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung.

Weitere Merkmale der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet. Gemäß den Ansprüchen 1 und 2 ist das Schaltventil in den Druckregler integriert, wobei es vorteilhaft axial fluchtend zum Regelventil im Druckregler angeordnet ist. Hieraus ergibt sich eine besonders günstige und einfache Bauweise.

Von besonderem Vorteil sind die Merkmale der Ansprüche 4 und 5; die ohnehin vorhandene Ventilaufnahme des Regelventils ist erf indungsgemäjß als durch das Schaltventil verschließbare Hülse ausgebildet, so daß sie an ihrer der Regelmembran gegenüberliegenden Stirnkante einen mit einem Ventilteller oder Ventilsitz des Schaltventils zusammenwirkenden Ventilsitz oder Ventilteller aufweisen oder bilden kann. Der besondere Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß die Ventilaufnahme des Regelventils gewissermaßen die eine Hälfte der zwischen dem Schaltventil und dem Regelventil erforderlichen Dichtung bildet.

Das Schaltventil selbst ist nach Anspruch 6 in oder an einer Schaltventilführung eines das Kopfstück an seiner der Federhaube gegenüberliegenden Seite begrenzenden Schaltventildeckels axial verschieblich geführt. Der Schaltventildeckel kann dabei unmittelbar mit dem Kopfstück - z.B. durch Verschraubung verbunden oder an einem zwischen dem Schaltventildeckel und dem Kopfstück angeordneten Zwischenglied angeschlossen sein.

Um die Beaufschlagung bzw. die Entlüftung des Schaltventils möglichst einfach gestalten zu können, ist gemäß Anspruch 7 zwischen dem Primärdruckanschluß des Regelventils und dem Primärdruckanschluß des Schaltventils eine Dichtung vorgesehen, die in vorteilhafter Ausgestaltung nach Anspruch 9 aus einer den Primärdruckraum des Regelventils vom Primärdruckraum des Schaltventils trennenden Schaltmembran besteht, welche einerseits in einer umlaufenden Nut des Schaltventils und andererseits in der durch den Schaltventildeckel gebildeten Wandung des Gehäuses festgelegt ist (Anspruch 9).

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung (Anspruch 10) kann die Schaltmembran den Ventilteller des Schaltventils aufweisen oder

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selber bilden, so da/8 auf eine zusätzliche Zuordnung eines Ventiltellers am Schaltventil verzichtet werden kann.

Mit der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, die Ansteuerung des Schaltventils über eine wahlweise das Schaltventil mit Primärdruck beaufschlagende oder drucklos schaltende elektrisch betätigbare Steuerventileinrichtung vorzunehmen (Anspruch 11), die nach den Ansprüchen 12 und 13 als Magnetventil, vorzugsweise als 3/2-Wegeventil ausgebildet sein kann.

Im Rahmen der Erfindung kann die Ansteuerung verständlicherweise auch manuell durch ein Relais oder eine andere geeignete Steuervorrichtung erfolgen. Entscheidend ist lediglich, da/3 die Steuerung so ausgebildet ist, daß das Schaltventil wahlweise durch Beaufschlagung mit dem Primärdruek bzw. durch Drucklosschalten den Zufluß des Druckmediums zum Regelventil sperren oder freigeben kann.

In vorteilhafter baulicher Ausgestaltung ist die Steuerventileinrichtung am Gehäuse des Druckreglers oder am Schaltventildeckel angeordnet (Ansprüche 14 und 15).

Zur Verwirklichung der Erfindung kann die Ausbildung des Schaltventils selbst unterschiedlich gestaltet werden, das Schaltventil kann ein federbelastetes Sitzventil, ein federbelastetes Kolbenventil (Anspruch 16) oder bevorzugt ein Differenzkolbenventil (Anspruch 17) sein, welches in baulich vorteilhafter Weise nach Anspruch 18 zum Regelventil orthogonal achsversetzt im Druckregler angeordnet ist.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel einen Druckregler mit einer in einer Nut des Schaltventils gelagerten Schaltmembran

Fig. 2 in einem zweiten Ausführungsbeispiel den Druckregler mit einer den Ventilteller bildenden Schaltmembran

Fig. 3

und 4 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit zusätzlicher Anordnung der Steuerventileinrichtung am Schaltventildeckel

Fig. 5 die Verwendung eines Schaltventils als Differenzkolbenventil

In den einzelnen Fig. wurden - soweit erforderlich - gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen belegt.

Der Druckregler 1 nach Fig. 1 besteht im wesentlichen in bekannter Weise aus einer eine Regelfeder 2 aufnehmenden Federhaube 3 und einem Köpfstück 4, zwischen denen eine mit 6 bezeichnete Regelkammer gebildet ist, die in der Bildebene oberseitig durch eine Regelmembran 5 abgeschlossen wird.

Mit 7 ist die Ventilaufnahme des Regelventils 8 bezeichnet; weiter ist erkennbar, da/8 der Primärdruck P im Bereich des

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Primäranschlusses eintritt und der Minderdruck M bzw. Sekundärdruck im Bereich des Sekundäranschlusses 10 austreten kann.

Mit Bezug auf die bei derartigen Ventilen bekannte Regelfunktion wird auf den Offenbarungsinhalt des deutschen Gebrauchsmusters 08 484.9 Ul verwiesen.

Fig. 1 läßt ferner erkennen, dajS das Regelventil 8 in einer Ventilaufnahme 7 angeordnet ist, die gewissermaßen eine mit 12 bezeichnete Hülse bildet. Die freie untere stirnkante 13 dieser Hülse ist als Ventilsitz 15 ausgebildet, wobei der Ventilsitz mit dem mit 14 bezeichneten Ventilteller eines Schaltventils zusammenwirkt. Das Schaltventil 11 ist in Richtung auf den Ventilsitz 15 durch eine Druckfeder 31 belastet, wobei das Schaltventil 11 in einer Schaltventilführung 16 des Schaltventildeckels 17 geführt ist.

Es ist weiter ersichtlich, da/3 eine als, Schaltmembran 21 ausgebildete Dichtung 18 einerseits in einer umlaufenden Nut des Schaltventils 11 und andererseits am Gehäuse 26 - welches in diesem Bereich teilweise durch den Schaltventildeckel 17 gebildet wird - festgelegt ist.

Mit 23 ist eine Steuerventileinrichtung bezeichnet, welche als Magnetventil (Pos. 24), in diesem Fall als 3/2-Wegeventil 25 ausgebildet ist.

In der dargestellten Schaltstellung a steht der Primärdruck P über den Primärdruckraum 19 am PrimärdruckanschlujS 9 *, fernerhin am Primärdruckanschlu/8 9^{&lgr; &lgr;} und damit an dem zweiten Primärdruckraum 20 an, welcher den unteren Schaltventilraum

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bildet. Zwischen den Primärdruckräumen 19 und 20 herrscht somit Gleichgewicht, so daß der Primärdruck P nicht über das Regelventil 8 zum Sekundäranschlu/3 10 gelangen kann, d.h. das Ventil arbeitet als Absperrventil, so daß evtl. Verbraucher abgeschaltet sind.

Beim Umschalten der Steuerventileinrichtung 23 in Schaltstellung b steht der Primärdruck P lediglich im Primärdruckraum 19 an, wobei gleichzeitig der den unteren Schaltventilraum bildenden Primärdruckraum 20 entlüftet wird, so da/3 das Schaltventil 11 gegen die Kraft der Druckfeder 31 in der Bildebene nach unten verschoben wird und das Druckmedium zwischen dem Ventilteller des Schaltventils 11 und dem Ventilsitz 15 der Ventilaufnahme zum Regelventil 8 gelangen kann, d.h. der Druckregler erfüllt seine bestimungsgemä/3e Funktion (Regelfunktion).

Fig. 1 läßt ferner erkennen, da/ß der Druckregler seine Funktion als Absperrventil auch dann zuverlässig erfüllt, wenn der Primärdruck unter einen an der Regelfeder eingestellten und im Sekundärbereich herrschenden Druck fällt, weil in der Schaltstellung a aufgrund des Druckausgleichs zwischen den Primärdruckräumen 19 und 20 das Schaltventil 11 mittels der Druckfeder 31 das Regelventil 8 zuverlässig vom Primärdruckstrom absperrt.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 1; gegenüber Fig. 1 ist die mit 16^x bezeichnete Schaltventilführung jedoch so ausgebildet, daß sie aujßenseitig von der Druckfeder 31 überfaßt wird; darüber hinaus ist die mit 14' bezeichnete Schaltmembran gleichzeitig als Ventilteller ausgebildet.

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Die Fig. 3 und 4 entsprechen der Ausführungsform nach Fig. 2, wobei zusätzlich die an den Schaltventildeckel 17 baulich angeschlossene Steuerventileinrichtung 23 mit dem elektrischen Anschluß 28 eingezeichnet wurde.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das Schaltventil 11 nach den. Fig. 1-4 durch ein mit 27 bezeichnetes Differenzkolbenventil ersetzt worden, welches ebenfalls in dem Bereich zwischen dem Regelventil 8 und dem Schaltventildeckel angeordnet ist. Fig. 5 läßt erkennen/ daß in der Schaltstellung a der im Primärdruckraum 19' anstehenden Primärdruck P über den

«
Primäranschluß 9' zum Primäranschluß 9''' und damit in den

Primärdruckraum 20' gelangt, so daß sich das Differenzkolbenventil 27 in der in der Bildebene dargestellten, linken Position befindet. Bei - wie vorbeschrieben entsprechender Entlüftung des Primärdruckraumes 20' und daraus resultierender Bewegung des Differenzkolbens in der Bildebene nach rechts kann der im Primärdruckraum 19' anstehende Primärdruck P über die Durchtrittsbohrung 30 zum Regelventil 8 gelangen, so daß die Äbsperrfunktion aufgehoben wird und der Druckregler 1 seine Regelfunktion ausüben kann. Die das Regelventil 8 aufnehmende Ventilaufnahme 7 ist gegenüber dem Differenzkolbenventil 27 durch die Dichtung 29 abgedichtet.

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Bezugszeichenliste

1	Druckregler
2	Regelfeder
3	Federhaube
4	Kopfstück
5	Rege!membran
6	Regelkammer
7	Ventilaufnähme
8	Regelventil
9	Primäranschlug
9'	11
9// -	II
9 / / / -	It
10	Sekundäranschlug
11	Schaltventi1
12	Hülse
13	Stirnkante
14	Ventilteller
14' -	Ventilteller
15	Ventilsitz
16	Schaltventilführung
16' -	Schaltventilführung
17	Schaltventildeckel
18	Dichtung
19	Primärdruckraum
19' -	Pr imärdruckraum
20	Primärdruckraum
20' -	Primärdruckraum
21	Schaltmembran
22	umlaufende Nut

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23 - Steuerventileinrichtung

24 - Magnetventil

25 - 3/2-Wegeventil

26 - Gehäuse

27 - Differenzkolbenventil

28 - elektrischer Anschluß

29 - Dichtung

30 - Durchtrittbohrung .31 - Druckfeder

P - Primärdruck

M - Minderdruck

Claims

Gebrauchsmusteranspruche

Druckregler mit einer eine einstellbare Regelfeder aufnehmenden Federhaube und einem Kopfstück, wobei zwischen der Federhaube und dem Kopfstück eine durch eine bewegliche Wand, vorzugsweise durch eine Regelmembran begrenzte Regelkammer gebildet is£, wobei die bewegliche Wand einerseits von der Regelfeder und andererseits von einem in einer Ventilaufnahme des Kopfstückes gelagerten Regelventil beaufschlagt wird und das Kopfstück mindestens einen PrimäranschlUjS und mindestens einen mit der Regelkammer permanent fluidisch verbundenen Sekundäranschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Primäranschluß (9) und dem Sekundäranschlu/ß (10) ein den Durchfluß des Druckmediums zum Regelventil (8) sperrendes oder freigebendes, mittels des Primärdruckes (P) steuerbares Sitz- oder Schieberventil (Schaltventil 11) angeordnet ist.
2. Druckregeier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da/3 das Schaltventil (11) in den Druckregler (1) integriert ist.
3. Druckregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (11) axial fluchtend zum Regelventil (8) im Druckregler (1) angeordnet ist.
4. Druckregler nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , dajS die Ventilaufnahme (7) des Regelventils (8) als durch das Schaltventil (11) verschließbare Hülse (12) ausgebildet ist.
5. Druckregler nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilaufnahme (7) des Regelventils

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J.

(8) an ihrer der Regelmembran (5) gegenüberliegenden Stirnkante (13) einen mit einem Ventilteller (14) oder Ventilsitz des Schaltventils (11) zusammenwirkenden Ventilsitz (15) oder Ventilteller aufweist oder bildet.
6. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, da/3 das Schaltventil (11) in oder an einer Schaltventilführung (16, 16') eines das Kopfstück (4) an seiner der Federhaube (3) gegenüberliegenden Seite begrenzenden Schaltventildeckels (17) axial verschieblich geführt ist.
7. Druckregler nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, da/3 zwischen dem Primardruckanschluß (9') des Regelventils (8) und dem PrimardruckanschlujS (9") des Schaltventils (11) eine Dichtung (18) vorgesehen ist.
8. Druckregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (18) aus einer den Primärdruckraum (19) des Regelventils (8) vom Primärdruckraum (20) des Schaltventils

(11) trennenden Schaltmembran (21) besteht.
9. Druckregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmembran (21) einerseits in einer umlaufenden Nut (22) des Schaltventils (11) und andererseits in der durch den Schaltventildeckel (17) gebildeten Wandung des Gehäuses (26) festgelegt ist.
10. Druckregler nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, da/3 die Schaltmembran (21) den Ventilteller (14') des Schaltventils (11) aufweist oder bildet.

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11. Druckregler nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Schaltventils (11) über eine wahlweise das Schaltventil (11) mit Primärdruck (P) beaufschlagende oder drucklos schaltende elektrisch betätigbare Steuerventileinrichtung (23) erfolgt. ■
12. Druckregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung·(23) als Magnetventil (24) ausgebildet ist.
13. Druckregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (23) ein 3/2-Wegeventil (25) ist.
14. Druckregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (23) am Gehäuse (26) des Druckreglers (1) angeordnet ist.
15. Druckregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (23) am Schaltventildeckel (17) angeordnet ist.
16. Druckregler nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (11) als federbelastetes Kolbenventil ausgebildet ist.
17. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (11) als Differenzkolbenventil (27) ausgebildet ist.
18. Druckregler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzkolbenventil (27) zum Regelventil (8) orthogonal achsversetzt im Druckregler (1) angeordnet ist.

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