DE29720625U1 - Steuerungsventil mit Druckwertanzeige - Google Patents

Description

Steuerungsventil mit Druckwertanzeige

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Ventil zur Steuerung des Drucks eines in einer Hydraulikanlage oder in einer Heizanlage umlaufenden Fluids, mit einer Anzeigeeinrichtung, mittels derer der Wert des gesteuerten Drucks sofort angezeigt werden kann, wobei das automatische Ventil mit Druckanzeige für unterschiedliche Einsätze geeignet ist, beispielsweise als automatische Druckreduziereinrichtung, als Befüllungsbaueinheit für thermosanitäre Anlagen, als Differentialumgehungsventil oder für andere, ähnliche Anwendungen.

Druckreduzierventile, die mit einer Druckanzeigevorrichtung versehen sind, mittels derer der Wert des hinter dem Druckreduzierer herrschenden gesteuerten Drucks angezeigt werden kann, sind allgemein bekannt. In den meisten Fällen wird der Druckwert über ein mit einer Skalenteilung versehenes Fenster abgelesen, das in der Seitenwand des Stutzens vorgesehen ist, der normalerweise die Steuerungsvorrichtung verschließt; in anderen Fällen wird eine Skala verwendet, die direkt auf der Außenfläche einer Verlängerung des Körpers der Druckreduziereinrichtung ausgebildet ist und die durch den Rand eines Steuerzeigers eines Kompressionskolbens der Druckfeder des Verschlusses allmählich abgedeckt oder aufgedeckt wird.

Eine seitliche Position der Druckanzeigeskala gemäß diesen bekannten Lösungen ist nicht nur schwer abzulesen, sondern es kann sich unter bestimmten Anwendungsbedingungen des Ventils herausstellen, daß sie teilweise oder

vollständig verdeckt ist, was das Ablesen des Wertes des gesteuerten Drucks schwierig macht.

Eine weitere Anforderung, die bei den derzeit bekannten Druckreduzierventilen nicht immer erfüllt ist, betrifft die Einfachheit der Konstruktion dieses Ventils, insbesondere der Druckanzeigevorrichtung, sowie die Möglichkeit, die Druckreduzierventilbaueinheit einfach zu untersuchen oder sie auszutauschen, ohne die Eichung zu beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drucksteuerungsventil zu schaffen, das mit einer Anzeige für den Wert des gesteuerten Drucks versehen ist und das insbesondere für die Verwendung als automatische Druckreduziereinrichtung, als Befüllungsbaueinheit oder als Differentialventil geeignet ist, wobei die Druckanzeige eine einfache Konstruktion besitzt, die aus einer geringen Anzahl von Teilen gebildet ist, und wobei die Anzeige an einer das Ablesen begünstigenden Position angeordnet ist, die für eine Bedienungsperson leicht zugänglich ist.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Druckreduzierventil zu schaffen, in dem die Druckanzeigevorrichtung einen integrierten Bestandteil der Steuerungsbaueinheit bildet, um eine einfache Ersetzung und/oder Untersuchung der Druckreduzierventilbaueinheit zu ermöglichen, ohne während der Austausch- und/oder Kontrollvorgänge dieser Druckreduzierbaueinheit die Eichung zu beeinflussen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein Drucksteuerungsventil, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

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Das erfindungsgemäße Drucksteuerungsventil enthält einen Ventilkörper, der zwischen einem Fluideingang und einem Fluidausgang mit einem Ventilsitz versehen ist, einen Verschluß, der durch eine Feder so vorbelastet ist, daß er den obenerwähnten Ventilsitz verschließt oder öffnet, sowie eine Anzeigeeinrichtung für den Wert des gesteuerten Drucks, wobei diese Anzeigeeinrichtung eine Anzeigescheibe enthält, die koaxial zu der Schraube, mit der die von der Feder auf den Verschluß der Druckredzierungsbaueinheit ausgeübte Kraft eingestellt wird, drehbar unterstützt ist und unter einem Abdeckelement aus lichtdurchlässigem Material angeordnet ist. Auf dem Abdeckelement ist eine Skala ausgebildet, die in bezug auf eine Referenzmarkierung auf der Anzeigescheibe, oder umgekehrt, einen genauen Wert des gesteuerten Drucks liefert. Die Anzeigescheibe ist durch die Einstellschraube drehbar unterstützt und mit dieser letzteren mittels eines Zahnrad-Untersetzungsgetriebes verbunden, das einen mit der Einstellschraube fest verbundenen ersten Zahnkranz, einen mit der Anzeigescheibe fest verbundenen zweiten Zahnkranz und ein Verbindungs-Doppelzahnradgetriebe enthält, das ein geeignetes Untersetzungsverhältnis zwischen den zwei Zahnkränzen der Anzeigeeinrichtung herstellen kann.

Die so beschaffene Anzeigeeinrichtung mit Zeiger und ihre Anordnung gegenüber dem Schutzdeckel der Steuerungsbaueinheit erleichtern die direkte Betrachtung und die Ablesung dieser Anzeigeeinrichtung, wobei gleichzeitig die Erweiterung der Ableseskala auf einen großen Umfangskreisbogen ermöglicht wird und somit eine bezüglich des gesteuerten Druckwerts genauere Anzeige erhalten wird.

Das Drucksteuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter besonderer Bezugnahme auf eine Befüllungsbaueinheit für Wärmeanlagen genauer be-

schrieben, ohne daß dies eine Beschränkung der Anwendung oder der neuen Merkmale der Erfindung darstellt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung, die auf die beigefügten Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht des Drucksteuerungsventils mit Druckanzeigeeinrichtung der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht des Ventils nach Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Einzelheit des Zahnrad-Untersetzungsgetriebes der Druckanzeigeeinrichtung;

Fig. 4 eine vergrößerte Einzelheit des Ventils nach Fig. 1; und

Fig. 5 eine Einzelheit der Anzeigeeinrichtung des Ventils nach Fig. 1.

Zunächst werden mit Bezug auf Fig. 1 allgemeine Merkmale des Drucksteuerungsventils mit Bezug auf die erwähnte Befüllungsbaueinheit beschrieben, wobei das Drucksteuerungsventil eine Druckanzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung aufweist.

Das Ventil enthält im wesentlichen einen Hohlkörper 11, der eine Hochdruckkammer 12, die mit einem Fluideingangsanschluß 13 verbunden ist, sowie eine Niederdruckkammer 14, mit der ein Ausgangsanschluß 15 verbunden ist, definiert, zwischen denen im vorliegenden Beispiel eine Druckreduzierventilbaueinheit 16 angeordnet ist.

Die Druckreduzierventilbaueinheit 16 ist in den Ventilkörper 11 lösbar eingesetzt, indem sie einfach entnommen werden kann, nachdem eine Automatikbaueinheit 18 zur Steuerung des Druckabfalls zwischen der Hochdruckkammer 12 und der Niederdruckkammer 14 angehoben worden ist, wie später beschrieben wird.

Insbesondere enthält die Druckreduzierventilbaueinheit 16 wie in Fig. 1 gezeigt einen Mittelkörper aus kalkabweisenden Material, der aus einem unteren ringförmigen Element 20 und einem oberen becherförmigen Element 21 gebildet ist, die durch Längsstege 22 miteinander verbunden sind.

Im ringförmigen Element 20 ist ein axialer Durchlaß 23 ausgebildet, der zwischen der Hochdruckkammer 12 und der Niederdruckkammer 14 eine Verbindung herstellt; der Durchlaß 23 erstreckt sich in die Niederdruckkammer 14 und endet in einem Ventilsitz 24.

Das ringförmige Element 20 weist eine zylindrische Fläche auf, die einen Durchmesser besitzt, die dem Innendurchmesser der Niederdruckkammer 14 entspricht und in der eine ringförmige Nut ausgebildet ist, in die eine Toroiddichtung 25 eingesetzt ist.

Im oberen Teil weist der Mittelkörper 19 das becherförmiges Element 21 auf, das an die ringförmige Schulter 26 des Ventilkörpers 11 angepaßt ist, um die Hochdruckkammer 12 in ihrem oberen Teil zu beschließen.

Das becherförmige Element 21 weist seinerseits ein Mittelloch 27 mit zylindrischer Form auf, in dem ein Kolben 28 gleitet, der am Stift 29 eines Verschlusses 30 befestigt ist, um den durch den hohen Druck ausgeübten Schub zu kompensieren; der Verschluß 30 wird normalerweise

durch die entgegengesetzten Kräfte einer Schubfeder 39 und durch den durch dasselbe Fluid auf eine flexible Membran 32 ausgeübten Druck, welche eine durch das Becherelement 21 gebildete Gleichgewichtskammer 31 verschließt, in einem Gleichgewichtszustand gehalten; die Kammer 31 ist mit der Niederdruckkammer 14 über geeignete Leitungen 34 im Mittelkörper 19 verbunden.

Insbesondere ist die flexible Membran 32 mit dem Stift 29 des Verschlusses verbunden, wobei sie bis zur Erzielung einer Dichtigkeit mittels einer Mutter 35 zwischen den Kolben 28 und eine Metallplatte 36 eingeklemmt wird, welche auf das mit Gewinde versehene hintere Ende des Stifts 29 geschraubt ist.

Die Platte 36 dient ihrerseits als Träger eines Endes der Feder 39, deren anderes Ende sich auf einer Scheibe 40 abstützt, die innerhalb des Schutzstutzens 33 gleitet. Die Scheibe 4 0 weist eine Hohlnabe 41 mit Innengewinde auf, die mit einer Gewindeschraube 42, die ihrerseits mit einem Kopf 43 mit Schlitz 43' für die Einführung eines Schraubendrehers versehen ist, verbunden ist.

Es ist bekannt, daß in einem Druckregler gemäß dem Beispiel von Fig. 1 der Wert des Drucks in der Kammer 14 auf der Ausgangsseite des Reglers von der Stellung des Verschlusses 30 abhängt, die durch die Kraft, die der Schubfeder 39 entgegenwirkt, sowie durch den Gegendruck bestimmt ist, der in der Gleichgewichtskammer 31 herrscht und hinter der Druckreduzierungsbaueinheit 16 über die Löcher 34 abgegriffen werden, die sich in den Längsstegen 22 des Mittelkörpers erstrecken.

Die Kraft in kg, die auf die Feder 39 ausgeübt wird, ist zu dem durch das Fluid auf die Oberfläche der die Gleich-

gewichtskammer 31 verschließenden flexiblen Membran 32 ausgeübten Schub proportional.

Es ist daher offensichtlich, daß durch Eingreifen mit einem in den Schlitz 43' der Einstellschraube 42 eingeführten Werkzeug der von der Feder 39 ausgeübte Schub erhöht oder verringert werden kann und folglich der am Ausgang des Druckreglers gesteuerter Druck verändert werden kann.

Daher ist zwischen der Drehung der Einstellschraube 42, der Verschiebung der Platte 4 0 und der Kompression der Feder 39 eine exakte Beziehung vorhanden.

Erfindungsgemäß kann die Drehung der Einstellschraube 42 vorteilhaft genutzt werden, um eine visuelle Anzeige des Wertes des gesteuerten Drucks hinter der Drucksteuereinrichtung oder an dessen Auslaßende mittels einer Druckanzeigeeinrichtung des Scheibentyps zu erhalten, wobei die Anzeigeeinrichtung auf dem vorderen Teil des Stutzens 33, der die Druckeinstellvorrichtung 18 verschließt, sichtbar ist.

In Fig. 1 ist die Eichungsvorrichtung allgemein mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet und in einer Kammer 51 angeordnet, die am oberen Ende des Stutzens 33 zwischen einer inneren Trennwand 52 und einem oberen Verschlußdeckel 53 aus lichtdurchlässigem Kunststoffmaterial angeordnet ist.

Die Vorrichtung 50 enthält innerhalb der Kammer 51 im wesentlichen eine Anzeigescheibe 54, die durch den Kopf 43 der Einstellschraube 42 drehbar unterstützt ist. Die Anzeigescheibe 54 enthält auf ihrer oberen Oberfläche, die durch den lichtdurchlässigen Deckel 53 sichtbar ist, eine Bezugsmarkierung 55, die beispielsweise die Form eines Zeigers besitzt und durch den Deckel 53 hindurch

sichtbar ist, der seinerseits an seiner unteren Oberfläche mit einer Skala 56 versehen ist, die ihrerseits durch die lichtdurchlässige Wand des Deckels 53 sichtbar ist und einen großen Kreisbogen von beispielsweise ungefähr 300° überspannt, auf dem die Zahlenwerte der Drücke angegeben sind, die in der Kammer 14 am Auslaß des Druckreduzierungsventils erhalten werden können.

Diese Scheibe 54 weist an ihrer Unterseite, die der vorangehenden gegenüberliegt, einen Zahnkranz 57 auf, der einen Teil eines ümdrehungsuntersetzungsgetriebes bildet, das ferner zwischen dem mit Gewinde versehenen Stift und dem Kopf 43 einen Zahnkranz 58 auf der Einstellschraube 42 umfaßt, wobei der Schlitz im Kopf 43 für einen Schraubendreher 43' von außerhalb durch ein Mittelloch 65 im Schließdeckel zugänglich ist.

Die beiden Zahnkränze 57 und 58 der Druckreduziereinrichtung sind miteinander über ein Doppelzahnrad verbunden, das ein Ritzel 59 mit kleinem Durchmesser, das mit dem Zahnkranz 57 in Eingriff ist, und ein zweites Ritzel 60 mit größerem Durchmesser, das mit dem Zahnkranz 58 in Eingriff ist, umfaßt. Die zwei Ritzel 59 und 60 des Doppelzahnrades sind so unterstützt, daß sie sich als bewegliche Zahnräder mittels einer Achse 61 drehen, die in ein hierzu vorgesehenes Loch der Trennwand 52 eingeführt ist. Die Anzeigescheibe 54 ist durch eine Reihe von Stegen 52' der Trennwand 52 drehbar unterstützt, wobei der Komplex aus der Scheibe 54 und dem Doppelzahnrad 59, 60 an seiner Position direkt durch den Deckel 53 gehalten wird, der durch Einrasten in den oberen Rand des Stutzens 33 in Eingriff ist; der Deckel 53 bleibt in Winkelrichtung einstellbar, wie später genauer angegeben wird, um die Skala 56 in bezug auf die Referenzmarkierung 55 beim Zusammenbau unabhängig von der Stellung, die das Druck-

Steuerungsventil zum Zeitpunkt seiner Anordnung einnimmt, korrekt anzuordnen.

Fig. 4 der Zeichnung veranschaulicht ein weiteres Merkmal der Druckanzeigevorrichtung für das Steuerungsventil der Erfindung, das das Anheben der vollständigen Druckeinstellbaueinheit 18 mit der Eichungsvorrichtung 50 und das anschließende Lösen der Druckreduzierungsventilbaueinheit 16, die in Form einer am Ventilkörper 11 anbringbaren und von diesem ablösbaren Patrone verwirklicht ist, ermöglicht.

Wie in der vergrößerten Einzelheit von Fig. 4 veranschaulicht ist, ist der Kopf 43 der Einstellschraube 42 mit einer Umfangsnut 62 versehen, die eine Hinterschneidung 63 bilden kann, in der elastisch biegsame Zähne 64 in Eingriff sind, die im Schließdeckel 53 um die Öffnung 65 ausgebildet sind, durch die hindurch der Kopf 43 der Einstellschraube verläuft.

Unter der Voraussetzung, daß der Deckel 53 seinerseits am Stutzen 33 eingerastet ist, scheint es offensichtlich, daß durch Losschrauben des Stutzens die Druckeinstellbaueinheit 18 zusammen mit der Druckanzeigeeinrichtung 50 abgenommen werden kann, deren Eichung folglich nicht beeinträchtigt oder abgewandelt wird, sofern sie sich innerhalb des Schutzstutzens 33 befindet. Das Anheben des Stutzens 33 mit der Druckeinstellbaueinheit 18 und der Anzeigeeinrichtung 50 ermöglicht seinerseits die Abnahme der vollständigen Druckreduzierungsventilbaueinheit 16, die somit je nach Anforderungen und/oder Notwendigkeiten kontrolliert und/oder ersetzt werden kann.

Fig. 5 der Zeichnung veranschaulicht eine weitere vergrößerte Einzelheit des Deckels 53 und des Systems, die seine Winkelorientierung ermöglichen, um die Position der

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Skala 56, die auf dem lichtdurchlässigen Deckel 53 mittels Siebdrucks hergestellt ist, in bezug auf die Referenzmarkierung 55 anzupassen, die mittels Siebdrucks auf der Anzeigescheibe 54 erzeugt oder in anderer Weise ausgebildet wird. .

Hierzu ist der Deckel 53 mit wenigstens einem Zahn 53' versehen, der mit einer entsprechenden Zahnung 66 in Eingriff ist, die in Umfangsrichtung längs des Randes 33' am oberen Ende des Stutzens 33 ausgebildet ist; somit kann nach Ausführung der Eichung des Ventils der Deckel 53 angebracht werden, indem der Wert des gesteuerten Drucks, der auf der Skala 56 abgelesen wird, mit der Referenzmarkierung 55 der Scheibe 54 exakt in Übereinstimmung gebracht wird.

Nach dieser Beschreibung ist es offensichtlich, daß ein Drucksteuerungsventil mit einer Eichungsanzeige mittels einer drehbaren Scheibe geschaffen wird, das besonders für die Verwendung sowohl als automatischer Druckreduzierer als auch als automatische Befüllungsbaueinheit und als Differentialventil geeignet ist und mit dem die Vorteile und Aufgaben, die eingangs genau angegeben worden sind, erhalten bzw. gelöst werden. Insbesondere ist die Anzeigevorrichtung für den Eichungsdruck des Ventils nur aus drei Teilen gebildet, die leicht zusammengefügt werden können, wobei sie sich in einer äußerst günstigen Position befindet, um ein direktes und unmittelbares Ablesen des Wertes des gesteuerten Drucks zu ermöglichen. Die Druckanzeigevorrichtung ermöglicht kraft ihrer Verwirklichung und kraft ihrer besonderen Anordnung außerdem eine vorbeugende Eichung des Ventils direkt in der Fabrik oder nach seiner Montage, ohne daß diese Eichung, sobald sie ausgeführt ist, während des Transports oder nach der Handhabung des Drucksteuerungsventils selbst beeinträchtigt werden kann.

Selbstverständlich sind sämtliche Angaben, die in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung gemacht worden sind, lediglich beispielhaft und beschränken in keiner Weise die Merkmale und die Einsatzmöglichkeiten des Drucksteuerungsventils der Erfindung.

Claims (4)

- 12 - Schutzansprüche

1. Drucksteuerungsventil des Typs, der einen Ventilkörper (11), der zwischen einem Fluideinlaß (13) und einem Fluidauslaß (15) mit einem Ventilsitz versehen ist, einen Verschluß (30), der durch eine Feder (39) gesteuert wird, deren Kraft durch eine Druckeinstellbaueinheit (18) eingestellt werden kann, die eine koaxial zur Betätigungseinrichtung drehbar unterstützte Einstellschraube (42) aufweist, sowie eine Vorrichtung (50) zur Anzeige des Werts des gesteuerten Drucks enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Vorrichtung (50) zur Anzeige des Drucks ein erstes Anzeigeelement in Form einer Anzeigescheibe (54), die sich koaxial zur Einstellschraube (42) dreht, sowie ein zweites Anzeigeelement (53) aus lichtdurchlässigem Material enthält, das an einem Schutzstutzen (33) der Druckeinstellbaueinheit (18) befestigt ist und sich über der Anzeigescheibe (54) befindet, wobei eines der obenerwähnten Elemente der Druckanzeigevorrichtung (50) mit einer Zahlenskala (56) für die Druckwerte versehen ist, die längs eines zur Einstellschraube (42) konzentrischen Kreisbogens angeordnet ist, während das andere Element der Anzeigevorrichtung (50) mit einer Referenzmarkierung (55) versehen ist; und

zwischen der Einstellschraube (42) und der Anzeigescheibe (54) ein Zahnraduntersetzungsgetriebe vorgesehen ist, das einen ersten Zahnkranz (58), der mit der Einstellschraube (42) fest verbunden ist, einen zweiten Zahnkranz (57), der mit der Anzeigescheibe (54) fest verbunden ist, sowie ein Doppelzahnrad enthält, das seinerseits ein erstes Ritzel (59), das mit dem Zahnkranz

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(57) der Anzeigescheibe in Eingriff ist, und ein zweites Ritzel (60) mit größerem Durchmesser als das erste Ritzel (59), das mit dem Zahnkranz (58) der Einstellschraube

(42) ein Eingriff ist, enthält, um eine Drehung der Anzeigescheibe (54) zu bewirken, die mit der Drehung der Einstellschraube (42) und mit der von der Feder (39) auf den Verschluß (30) der Ventilbaueinheit (16) ausgeübten Kraft in Beziehung steht.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Anzeigescheibe (54) und die Umdrehungsreduzierungs-Zahnradbaueinheit sich in einer Kammer (51) befinden, die am vorderen Ende des Stutzens (33) vorgesehen ist und die Druckeinstellbaueinheit (18) enthält und

das zweite Anzeigeelement die Form eines Deckels (53) besitzt, der die Kammer (51) für die Aufnahme der Anzeigescheibe (54) und der Untersetzungsgetriebe-Zahnräder verschließt.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einstellschraube (52) eine ringförmige Schulter aufweist, die durch Einrasten mit elastisch biegsamen Zähnen (64) in Eingriff ist, die einem Mittelloch (65) des Verschlußdeckels der Kammer (51) der Druckanzeigevorrichtung (50) entsprechen.

4. Ventil nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

der Umfangsrand (33') des Stutzens (33) zum Schutz und für die Aufnahme der Druckeinstellbaueinheit (18) sowie der Deckel (53) zum Verschließen der Kammer (51) der Vorrichtung (50) zum Anzeigen des Drucks gegen-

*t

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überliegende Zahnungen (66) aufweisen, die miteinander in Eingriff gelangen können, und

wenigstens eine dieser Zahnungen (53') längs eines Kreisbogens verläuft, die zur Drehachse der Anzeigescheibe (54) konzentrisch ist.