DE3232208A1

DE3232208A1 - Druckregler

Info

Publication number: DE3232208A1
Application number: DE19823232208
Authority: DE
Inventors: Akira Matsudo Chiba Sasaki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-08-31
Filing date: 1982-08-30
Publication date: 1983-03-10
Also published as: DE3232208C2; JPS5837376A; GB2105007B; FR2512164B1; GB2105007A; US4417689A; FR2512164A1

Description

Dipl.-lng. H.-P. Lieck Patentanwalt Maximiliansplatz 10 D-8000 München 2

- 3 P 381 01

Beschreibung
Druckregler

Die Erfindung betrifft einen Druckregler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, d.h. einen Druckregler, bei welchem der Druck einer Flüssigkeit auf der Sekundärseite des Druckreglers auf einem bestimmten Sollwert gehalten wird unabhängig von Druckänderungen auf der Primärseite.

Wird z.B. flüssige Farbe unter Druck einer Farbspritzpistole zur Durchführung von Lackierarbeiten zugeleitet, verwendet man üblicherweise einen Druckregler in der unter Druck stehenden Zuleitung für die Farbe. Da sich hierbei die Viskosität der Farbe mit der Temperatur ändert, was eine Veränderung des Widerstandes der Zuleitung zur Folge hat, ändert sich die vom Druckregler abgegebene Farbmenge mit der Temperatur, wenn man den sekundärseitigen Druck der Farbe konstant hält. Um die Menge der vom Druckregler abgegebenen Farbe zeitlich konstant zu halten, mußte man daher bisher den Sollwert des sekundärseitigen Flüssigkeitsdruckes bei jeder Temperaturänderung der Farbe bzw. Flüssigkeit nachstell en .

Es gibt bereits Druckregler, bei denen diese Nachstellung automatisch erfolgt, und zwar mittels einer Nach-

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stelleinrichtung, die mit der temperaturabhängigen Volumenänderung einer Flüssigkeit mit hohem Wärmedehnungskoeffizienten, z.B. Alkohol oder Äther arbeitet. Derartige Druckregler sind jedoch insofern nachteilig, als der Wärmedehnungskoeffizient von Alkohol, Äther oder dergleichen nicht groß genug ist, um große Temperaturschwankungen kompensieren zu können, und ferner insofern, als derartige Flüssigkeiten keine zur Betätigung der Nachstelleinrichtung ausreichenden Kräfte erzeugen können. Darüber hinaus erfordert die Verwendung einer sich ausdehnenden Flüssigkeit den Einsatz einer Anordnung, bei welcher die Nachstelleinrichtung durch die Kolbenstange eines Arbeitszylinders betätigt wird, der seinerseits durch die temperaturabhängige Volumenänderung der Flüssigkeit angetrieben wird. Dies bedeutet, daß man ständig einen flüssigkeitsgefüllten Arbeitszylinder in luftdichtem Zustand halten muß. Bei längerer Benutzung entsteht jedoch die Gefahr, daß der Arbeitszylinder im Bereich der Öffnung, durch welche sich die Kolbenstange nach außen erstreckt, undicht wird und dann dort Flüssigkeit austritt; es ist extrem schwierig, eine perfekt dichte bzw. lecksichere Konstruktion zu schaffen. Die übliche Anordnung führt ferner zu Problemen hinsichtlich der Wartung, da jedes autretende Leck die Gefahr einer Explosion oder eines Feuers mit sich bringt.

Weiterhin verwenden die meisten üblichen Druckregler eine Membran, auf welche man in geeigneter Weise eine Kraft derart einwirken läßt, daß der Druck der den Druckregler passierenden Flüssigkeit reguliert wird. Dementsprechend bestimmt die Arbeitsempfindlichkeit dieser Membran insgesamt die Genauigkeit des Druckreglers und ist kritisch dafür, ob der Druckregler seine Aufgabe ausreichend und zuverlässig erfüllen kann oder nicht. In einigen, von Zweck und Art des Druckreglers

abhängigen Fällen werden die besten Ergebnisse mit einer Membran erzielt, die eine sehr kleine Fläche hat. Unter Berücksichtigung der Konstruktion und Herstellung jedoch ist es häufig unmöglich, die Fläche der Membran auf das gewünschte Maß herabzusetzen, oder man stellt bei einer Verrringerung der Fläche fest, daß die Membran so viele Probleme hinsichtlich Standzeit und Empfindlichkeit mit sich bringt, daß sie für einen praktischen Einsatz nicht in Frage kommt.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Druckregler mit einem Temperatur-Kompensator zu schaffen, der trotz eines einfachen Aufbaus in der Lage ist, genau und selbsttätig sowohl eine Druckregelung als auch eine Druckkompensation gegenüber Temperaturänderungen zu bewirken.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit dem im Anspruch und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen in den Unteransprüchen gekennzeichneten Druckregler gelöst.

Der erfindungsgemäße Druckregler kann nicht nur einen bestimmten Sollwert des Flüssigkeitsdruckes auf der Sekundärseite einhalten, sondern ist darüber hinaus in der Lage, den Sollwert des Druckes automatisch in Abhängigkeit von Temperaturänderungen der Flüssigkeit zu kompensieren bzw. derart nachzustellen, daß die zeitliche Menge der vom Druckregler abgegebenen viskosen Flüssigkeit, z.B. Farbe, konstant bleibt. Im einzelnen ist der erfindungsgemäße Druckregler hierzu mit einer Anordnung von Bimetallplatten ausgestattet, welche sich bogenförmig biegen, wenn sie eine Temperaturänderung erfahren. Die gemeinsame Kraft und der Hub dieser Bimetall piatten bzw. -Streifen aufgrund der Biegung wird auf den Ventilschaft des Druckreglers

übertragen, wodurch das Maß der Kompression bzw. Vorspannung einer Druckregulierfeder ausgehend von einem Sollwert variiert wird, welcher einem Sollwert des Flüssigkeitdruckes auf der Sekundärseite des Druckreglers entspricht. Darüber hinaus ist der Druckregler nicht nur mit der normalen Druckregulier-Membran - im folgenden Hauptmembran genannt - versehen, sondern kann gemäß einer wichtigen Weiterbildung noch eine Hi Ifsmembran am Boden eines Innengehäuses aufweisen, die der Hauptmembran entgegenwirkt und mit dem Druck der Flüssigkeit auf der Sekundärseite des Druckreglers in einer Richtung beaufschlagt wird, die der Richtung der Einwirkung des Druckes auf die Hautpmembran entgegengesetzt ist. Da die zusammengesetzte Kraft der beiden Membranen auf den Ventilschaft einwirkt, ist die Wirkung im wesentlichen die gleiche, die man mit einer einzigen Membran kleiner Fläche erzielen würde.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 einen vertikalen Schnitt durch einen Druckregler mit Temperatur-Kompensator gemäß der Erfindung,

Figur 2 eine isometrische Ansicht zweier Bimetal I piatten, die in dem Temperatur-Kompensator des Druckreglers nach Figur 1 angewendet werden,

Figur 3 eine Seitenansicht einer aus mehreren Bimetallplatten gebildeten Anordnung,

Figur 4 und

Figur 5 Seitenansichten einer Anordnung aus normalen, ebenen Bimetallplatten zur Veranschaulichung ihrer Biege-Deformation,
05

Figur 6 eine graphische Darstellung der Hub -Eigenschaften der bei der Erfindung verwendeten Anordnung aus Bimetallplatten ,

Figur 7 und

Figur 8 graphische Darstellungen der Leistungs- bzw. Krafteigenschaften von bei der Erfindung verwendeten Anordnungen aus Bimetallplatten,

Figur 9 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Temperatur und Druck bei einem erfindungsgemässen und bei einem üblichen Druckregler,

Figur 10 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Temperatur und Flüssigkeitsabgabe

beim erfindungsgemäßen Druckregler, und zwar einmal mit wirksamem und einmal mit unwirksamem Temperatur-Kompensator.

Der im folgenden als Ausführungsbeispiel beschriebene Druckregler ist zur Einfügung in die unter Druck stehende Zuleitung zu einer Farbspritzdose bestimmt, aus welcher die Farbe auf eine zu lackierende Oberfläche versprüht wird.

Gemäß Figur 1 umfaßt dieser Druckregler ein Außengehäuse. 1, welches den Hauptkörper des Druckreglers darstellt. Das Außengehäuse 1 ist mit einem Farbeinlaß 2 versehen, ferner mit einem primärseitigen Flüssigkeitskanal A, der mit dem Farbeinlaß in Verbindung steht,

mit einer Venti1öffnung 4 und mit einem sekundärsei ti gen Flüssigkeitskanal B₅ der die Venti1öffnung 4 mit einem Farbauslaß 3 verbindet. Der primärseitige Flüssigkeitskanal A besitzt an geeigneter Stelle einen Ventilsitz 21, auf welchem sich eine Kugel als Ventilelement 5 befindet. In der Nähe des Bodens des Außengehäuses 1 ist eine Hauptmembran 6 vorgesehen, die von einer Druckregulierfeder 7 nach oben vorgespannt ist. Von der Mitte der Hauptmembran 6 steht ein Ventilschaft 8 nach oben weg, der in einem mittleren Abschnitt eine Venti1druckplatte 10 besitzt, die so angeordnet ist, daß sie an der Oberseite des Venti1 elementes 5 mit Druck anliegt. Über der Ventildruckplatte 10 ist ein zylindrisches Innengehäuse 14 vorgesehen, an welchem eine Hi Ifsmembran 11 so angebracht ist, daß sie das untere offene Ende des Innengehäuses 14 verschließt bzw. abdeckt. Die Ventildruckplatte 10, eine untere Beilagscheibe 13 und die Hilfsmembran bewegen sich zusammen mit dem Ventilschaft 8. Am oberen Abschnitt des Venti1 schaftes 8 innerhalb des im Inneren des Außengehäuses 1 eingebauten Innengehäuses 14 ist eine Anordnung aus mehreren Bimetal 1platten 9 vorgesehen. Diese Anordnung aus Bimetallplatten, welche für eine Expansion und Kontraktion in Abhängigkeit von Temperaturänderungen ausgelegt ist, ist zwischen der Beilagscheibe 13 und einer oberen Beilagscheibe 12 gehalten und wird von einer auf die Oberseite wirkenden Einstellfeder 15 nach unten gedruckt. Das Innengehäuse 14 wird im Außengehäuse 1 durch den oberen Deckel des Außengehäuses 1 gehalten, der auch das obere offene Ende des Innengehäuses 14 verschließt. Die untere Öffnung des Innengehäuses 14 ist von der Hilfsmembran 11 verschlossen und gegenüber den Färb- bzw. Flüssigkeitskanälen mittels einer wasserfesten Dichtung 16 vollständig abgedichtet, die an der Stelle vorgesehen ist, an wel-

eher der Ventilschaft 8 durch die Hi Ifsmembran 11 hindurch geht. Das Innengehäuse 14 ist aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt und hat an der Außenfläche 17 eine gewellte Formgebung, so daß es alle Temperaturänderungen der Farbe schnell an die Anordnung aus Bimetal I piatten 9 weiterleiten kann. Die Druckregulierfeder 7 und die Einstellfeder 15 sind mit einer Klemmschraube 18 bzw. einer Einstellschraube 19 versehen, mit denen die jeweilige Federkraft eingestellt werden kann. Weiterhin ist das Außengehäuse 1 an geeigneter Stelle mit einem Ablaß 20 versehen, an dem die Farbe aus dem Druckregler abgelassen oder das Innere des Außengehäuses durchspült werden kann.

Die Hauptmembran 6 und die Hilfsmembran 11 sind aus einem federelastischen Material, z. B. aus Polytetrafluoräthylen hergestellt, wodurch es möglich ist, ihre Randteile als Balgen zu formen.

Die Gestalt der Bimetallplatten 9 und die Art ihrer Zusammenfügung zu einer Anordnung wird nun anhand der Figuren 2 und 3 beschrieben. Die mehreren Bimetallplatten, welche die Anordnung bilden und in das Innengehäuse 14 eingebaut sind, werden so übereinander gestapelt, daß die jeweils benachbarten Platten einander mit denjenigen Plattenseiten zugewandt sind, die den gleichen Wärmedehnungskoeffizient haben. Mit anderen Worten ist die Oberfläche bzw. Plattenseite mit dem kleineren Wärmedehnungskoeffizient einer bestimmten Platte der Oberfläche mit dem kleineren Wärmedehnungskoeffizient der auf der einen Seite benachbarten Platte und die Oberfläche mit dem höheren Wärmedehnungskoeffizient der betrachteten Platte der Oberfläche mit dem höheren Wärmedehnungskoeffizient der auf der anderen Seite benachbarten Platte zugewandt, so daß sich die Platten

hinsichtlich der Richtung, in der sie zeigen, abwechseln. Bei dieser Anordnung werden die Abstände zwischen benachbarten Bimetal 1 piatten größer, wenn sich die Platten mit zunehmender Temperatur bogenförmig deformieren bzw. verbiegen, so daß die Anordnung insgesamt einen großen Hub hat. Die einzelnen Platten haben eine ringförmige Gestalt und sind in Richtung ihrer mit zunehmender Temperatur erfolgenden Deformation vorgekrümmt, wodurch sie die Gestalt von Schüsseln oder Schalen erhalten.

Durch Verdrehen der Einstellschraube 19 kann die anfängliche Kompression bzw. Vorspannung der Anordnung aus Bimetal 1 piatten 9 über die Beilagscheibe 12 eingestellt werden.

Es wird nun die Wirkungsweise des erläuterten Druckreglers nach der Erfindung beschrieben. Wenn der Druck der Flüssigkeit im primärseitigen Flüssigkeitskanal A ansteigt und es damit tendenziell auch zu einer Erhöhung des Flüssigkeitsdruckes im sekundärsei ti gen Flüssigkeitskanal B kommt, wirkt der Druck im Flüssigkeitskanal B auf die Membran 6 nach unten, die daher entgegen der Vorspannung der Druckregulierfeder 7 nach unten gedrückt wird. Entsprechend bewegt sich auch der Ventilschaft 8 nach unten und drückt die Ventildruckplatte 10 nach unten auf das Venti1 element 5, wodurch die Venti1 öffnung 4 verkleinert und so der sekundärsei ti ge Flüssigkeitsdruck reduziert wird. Wenn andererseits der Druck im sekundärseitigen Flüssigkeitskanal B abnimmt, drückt die Druckregulierfeder 7 die Membran 6 und den Ventilschaft 8 nach oben, so daß die mit dem Ventilschaft 8 verbundene Venti1druckplatte 10 weniger Druck auf das Venti1 element 5 ausübt. Dementsprechend vergrößert sich die Venti1 öffnung 4 und läßt den sekundärseitigen Flüssigkeitsdruck ansteigen. Es

wird also durch Steuerung der Größe der Öffnung 4 mittels des Ventilelementes 5 der Flüssigkeitsdruck im sekundärseitigen Flüssigkeitskanal B auf einem bestimmten, von der Druckregulierfeder 7 vorgegebenen Sollwert unabhängig von Druckschwankungen im primärseitigen Flüssigkeitskanal A geregelt. Insoweit arbeitet der erfindungsgemäße Druckregler wie ein bisheriger Druckregler.

Außer der erläuterten normalen Druckregelung kann der Druckregler zusätzlich den Flüssigkeitsdruck auf der Sekundärseite über den Hub nachstellen, den die Anordnung aus Bimetallplatten 9 durch Ausdehnung oder Kontraktion bei Temperaturänderungen entwickelt. Genauer gesagt, biegen sich die einzelnen Bimetallplatten 9 bei steigender Temperatur bogenförmig und der gemeinsame durch die Anordnung der Bimetallplatten 9 erzeugte Hub drückt die Hilfsmembran 11 sowie den Ventilschaft nach unten, wodurch auch, über den Ventilschaft 8, die Druckregulierfeder 7 nach unten zusammengedrückt wird, so daß der wirksame Sollwert des Druckes der Druckregulierfeder 7 kräftig geändert wird. Daher kann der Sollwert des Flüssigkeitsdruckes auf der Sekundärseite automatisch so geändert werden, daß eine Kompensation für die Temperaturänderungen erreicht wird, ohne die Klemmschraube 18 nachstellen zu müssen.

Mit anderen Worten wird bei dem erfindungsgemäßen Druckregler der von der Druckregulierfeder 7 vorgegebene Druck automatisch so nachgestellt, daß Temperaturänderungen kompensiert werden, d.h. der sekundärseitige Flüssigkeitsdruck automatisch herabgesetzt wird, wenn die FlUssigkeitstemperatur ansteigt und automatisch heraufgesetzt wird, wenn die Flüssigkeitstemperatur

fällt. Deshalb wird bei Einfügung des erfindungsgemäßen Druckreglers in die unter Druck stehende Farb-Zuleitung zu einem Farbspritzgerät der Zuführdruck zur Farbdose automatisch so geändert, daß Temperaturänderungen der Farbe kompensiert und dementsprechend die zeitliche Menge der zugeführten (und versprühten) Farbe konstant gehalten wird.

Die im erfindungsgemäßen Druckregler eingesetzten Bimetallplatten sind nicht einfach eben, sondern haben die Gestalt ringförmiger Scheiben mit einer Krümmung in Richtung ihrer Verbiegung, die sie bei zunehmender Temperatur erleiden, wodurch sie.die Gestalt von Schalen ohne Boden haben. Die Verwendung von Scheiben soleher Konfiguration vermeidet die Probleme einer instabilen Hub-Richtung und Hub-Länge, die sich bei Verwendung ebener Scheiben aus zweierlei Gründen einstellen würden: Es entstehen in den Platten temporäre Temperaturunterschiede, weil die Platten eine gewisse Zeit benötigen, bis sie eine durch und durch gleichförmige Temperatur angenommen haben, und jede Bimetallplatte hat ihre eigenen besonderen Biegeeigenschaften, so daß die Berührungspunkte zwischen benachbarten ebenen Platten, wie dies in Figuren 4 und 5 veranschaulicht ist, schlecht aufeinander ausgerichtet wären.

Indem man den Platten eine ringförmige Gestalt gibt, lassen sich die Unregelmäßigkeiten der Deformation aufgrund von Temperaturunterschieden und Besonderheiten der einzelnen Platten auf ein Minimum herabsetzen.

Indem man den Platten eine schalen- oder schüsseiförmige Ausgangsgestalt gibt, ist es andererseits möglich, die gegenseitigen Berührungspunkte der benachbarten Platten auf die inneren und äußeren Kanten der ringförmigen Gestalt zu beschränken, wodurch eine Verlagerung

der Berührungspunkte während der Deformation verhindert wird, wie sie im Falle ebener Platten gemäß der Darstellung der Figuren 4 und 5 eintreten würde. Insgesamt wird dadurch sichergestellt, daß der Expansion-Hub der Platten-Anordnung sowohl hinsichtlich seiner Richtung als auch hinsichtlich seiner Langer bzw. Größe stabil bleibt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird dementsprechend ein stärkerer bzw. kräftigerer Hub (nach unten gerichtete Kraft auf dem Ventilschaft

TO 8) wegen der bogenförmigen Biegung der Bimetallplatten erreicht, als es mit einer Anordnung aus ebenen Bimetallplatten möglich wäre, obwohl die Anordnung bei der Erfindung eine kleinere Länge hat.

Es wird nun die Wirkungsweise der Hilfsmembran 11 erläutert. Obwohl der bei der Erfindung verwendete Bimetal 1-Temperatur-Kompensator eine sehr viel größere Kraft über eine größere Länger erzeugen kann, als es mit dem bisher üblichen Einrichtungen möglich ist, bleibt die Kraft trotzdem normalerweise auf einen Wert zwischen 50 und 200 N begrenzt. Dieser Wert ist zur Erzielung eines ausreichenden Kompensationsbereiches gegenüber temperatur-verursachten Flüssigkeitsdruckänderungen in einem Druckregler mit einer großflächigen Membran immer noch zu klein. An sich wäre es einfach, dieses Problem lediglich durch Verringerung der Membrangröße zu lösen, wenn es nicht im allgemeinen unter dem Gesichtspunkt der Konstruktion und der Herstellung schwierig wäre, die Membranfläche tatsächlich herabzusetzen, und wenn nicht mit einer trotzdem vorgenommenen Flächenverringerung häufig neue Probleme hinsichtlich der Membran-Lebensdauer und -Empfindlichkeit entstehen wurden.

Daher ist bei dem erfindungsgemäßen Druckregler die

Hi Ifsmembran 11 vorgesehen, welche auf die Bodenöffnung des Innengehäuses 14 montiert ist und mechanisch mit dem oberen Ende des Ventischaftes so gekoppelt ist bzw. verbunden ist, daß der Flüssigkeitsdruck auf die Hilfsmembran Π in einer Richtung einwirkt, die der Richtung seiner Einwirkung auf die Hauptmembran 6 entgegengesetzt ist. Dementsprechend wird die vom Flüssigkeitsdruck auf die Hauptmembran 6 ausgeübte Kraft um den Betrag der Kraft reduziert, die vom Flüssigkeitsdruck auf die Hilfsmembran 11 ausgeübt wird. Hierdurch entsteht im wesentlichen der gleiche Effekt, den man mit Verwendung einer Hauptmembran kleinerer Fläche erzielen würde.

Es wurden verschiedene erfindungsgemäß ausgebildete Bimetall piatten-Anordnungen auf ihre Hub- und Krafteigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in den Figuren 5, 6 und 7 graphisch dargestellt.

Figur 6 zeigt die Hub-Eigenschaften einer Bimetallplatten-Anordnung aus 12 Platten, die jeweils einen Durchmesser von 3,5 cm und eine Dicke von 15 mm haben. Die Anfangslast auf der Anordnung betrug 80 N und die Länge der Anordnung bei 6,5 ⁰C wurde zu Null angenommen.

Die Temperatur stieg während des Testes um 1 ⁰C per 2-3 Minuten.

Figur 7 veranschaulicht die Kraft-Eigenschaften, die in einem Zyklus-Test für verschiedene Bimetall piatten-

CC Anordnungen unter unterschiedlichen Bedingungen ermittelt wurden. Die Größe der einzelnen Platten war die gleiche wie beim Fall nach Figur 6 und die Temperatur wurde um 1 ⁰C pro Minute in allen Fällen geändert. Die mit vollen Punkten dargestellten Ergebnisse gelten für eine Anordnung aus 20 Platten, die eine Anfangs-

temperatur von 14,5 ⁰C und eine Anfangsbelastung von 125 N hatte. Die mit Kreuzen in Kreisen dargestellten Ergebnisse gelten für eine Anordnung aus 12 Platten, die eine Anfangstemperatur von 2,5 C und eine Anfangsbelastung von 50 N hatte. Die mit Kreuzen dargestellten Ergebnisse gelten für eine Anordnung aus 12 Platten, die eine Anfangstemperatur von 11 ⁰C und eine Anfangsbelastung von 100 N hatte. Die mit leeren Kreisen dargestellten Ergebnisse gelten für eine Anordnung aus 10 Platten, die eine Anfangstemperatur von 18 ⁰C und eine Anfangsbelastung von 40 N hatte.

Figur 8 veranschaulicht die Kraft-Eigenschaften, die in einem Zyklus-Text unter verschiedenen Last-Bedingun-

Ib gen für eine Anordnung aus 20 Bimetallplatten der gleichen Größe wie beim Fall nach Figur 6 ermittelt wurden. Die Anfangstemperatur betrug 10 ⁰C und die Temperatur änderte sich um 1 ⁰C pro Minute in allen Fällen. Die mit den Linien A, B und C dargestellten Ergebnisse gelten für Anfangslasten von 150 N, 100 N bzw. 50 N.

Die Ergebnisse dieser Testreihe lassen erkennen, daß der sekundärseitige Flüssigkeitsdruck beim erfindungsgemäßen Druckregler automatisch herabgesetzt wird, Zb wenn die Flüssigkeitstemperatur steigt, und automatisch heraufgesetzt wird, wenn die Flüssigkeitstemperatur fällt, obwohl die voreingestellte Vorspannung der Druckregulierfeder 7 nicht verändert wird.

Diese Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Druckreglers wurde experimentell bestätigt; dies geht aus den Figuren 9 und 10 hervor.

Figur 9 zeigt die Beziehung zwischen Temperatur und Druck bei der Erfindung (volle Punkte) und bei einem üblichen Druckregler (Kreuze). Es ist erkennbar, daß der se kundärseiti ge Flüssigkeitsdruck beim erfindungsgemäßen Druckregler mit zunehmender Temperatur fällt.

Figur 10 zeigt die Beziehung zwischen der Temperatur der Farbe und der vom erfindungsgemäßen Druckregler abgegebenen Farb-Menge Q einmal für den Fall, daß der Temperatur-Kompensator im Betrieb war (Kurve A), und einmal für den Fall, daß der Temperatur-Kompensator außer Betrieb gesetzt war (Kurve B). Es ist erkennbar, daß bei inbetriebbefindlichem Temperatur-Kompensator der Flüssigkeitsdruck mit steigender Temperatur deutlieh fällt, wodurch die abgegebebe Farb-Menge relativ konstant bleibt, während bei außerbetriebgesetztem Temperatur-Kompensator der Flüssigkeitsdruck trotz des Temperaturanstieges relativ konstant blieb, so daß die abgegebene Farb-Menge proportional mit dem Temperaturanstieg zunahm.

Durch die Ausbildung der Ränder oder Seiten der Hauptmembran 6 und der Hilfsmembran 11 als Balgen aus einem federelastischen Material, wie z.B. Polytetraf1uoräthy-1 en , wird eine seitliche Bewegung des Venti1 schaftes 8 verhindert. Dies stellt sicher, daß die Venti1 druckplatte 10 vertikal nach unten auf das Venti1 element 5 drückt. Außerdem ermöglicht diese Konstruktion das Fortlassen eines ansonsten benötigten Führungsrohres für den Ventilschaft 8, wodurch die Hystere eleminiert ist, die anderenfalls sehr wahrscheinlich zwischen dem Führungsrohr und dem Ventilschaft 8 während dessen Bewegung entstehen würde. Dadurch ist der Druckregler sowohl hinsichtlich seiner Regelgenauigkeit als auch hinsichtlich seiner Haltbarkeit verbessert.

Insgesamt also kann mit dem erfindungsgemäßen Druckregler der Flüssigkeitsdruck so nachgestellt werden, daß Änderungen der Flüssigkeitstemperatur und damit der Viskosität der Flüssigkeit kompensiert werden, wodurch die vom Druckregler abgegebene Flüssigkeitsmenge stets konstant bleibt. Da diese Kompensation mit hoher Genauigkeit unter zur Hilfenahme einer mechanisch einfachen Konstruktion erreicht wird, hat der erfindungsgemäße Druckregler eine hohe Lebensdauer und benötigt geringen Wartungsaufwand.

Claims

Dipl.-Ing. H.-P. LJeck Patentanwalt Maximiliansplatz 10 D-8000 München 2

- 1 P 381 01
Ansprüche

Druckregler mit einem Ventilschaft, der sich von der Mitte einer Membran nach oben erstreckt, die von der in einem sekundärseitigen Druck-Flüssigkeitskanal im Hauptkörper des Druckreglers herrschenden Druckkraft und der dazu entgegengerichteten Druckkraft einer Druckregulierfeder beaufschlagt ist, wobei der sekundärseiti· ge Flüssigkeitsdruck durch Steuerung der Öffnung eines mittels des Ventilschaftes betätigten Ventils konstant gehalten wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß der mit einem Temperatur-Kompensator versehene Druckregler ein zylindrisches Innengehäuse (14) aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit umfaßt, welches im Bereich des oberen Endes des Venti1 schaftes

(8) gegenüber den Flüssigkeitskanälen (A;B) im Hauptkörper (1) abgedichtet ist, daß eine Anordnung aus übereinander gestapelten Bimetallplatten (9), bei welcher jeweils Plattenseiten mit gleichem Wärmedehnungskoeffizienten einander zugewandt sind, innerhalb des Innengehäuses (14) zwischen zwei Beilagscheiben U 3; 12) gehalten ist, daß der Ventilschaft (8) mit der Anordnung aus Bimetall platten (9) mechanisch derart gekoppelt ist, daß er durch deren Ausdehnungs-Hub aufgrund bogenförmigen Biegens der Bimetall piatten (9) bei ansteige"nder Temperatur nach unten gedrückt wird, und

European Patent Attorney Zugelassener Vertreter beim Europäischen Patentamt TA: Technolaw

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daß der Ventilschaft (8) mit der Druckregulierfeder (7) mechanisch derart gekoppelt ist, daß diese zusammengedrückt wird, wenn der Ventilschaft (8) von der Anordnung aus Bimetallplatten (9) nach unten gedruckt wird.
2.

Druckregler nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Boden des Innengehäuses (14) von einer Hilfsmembran (11) gebildet ist, die mit dem Ventilschaft (8) mechanisch gekoppelt ist.
3.

Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Membran (6) oder sowohl die Membran (6) als auch die Hilfsmembran (11) aus einem federelastischen Kunststoff, vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen,

bestehen, und an ihren Rändern zu Balgen geformt sind. 20
4.

Druckregler nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß jede Bimetallplatte (9) als ringförmige Scheibe ausgebildet ist, welche durch eine Krümmung in Richtung ihrer Biegung bei ansteigender Temperatur die Gestalt einer Schale ohne Boden hat.