DE3302514C2 - Device for controlling a pressure regulator - Google Patents
Device for controlling a pressure regulatorInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung zur Steuerung eines Druckreglers (211) umfaßt einen Druckteiler (209, 210) zwischen einem Punkt (206) hohen Druckes und einem Punkt (207) niederen Druckes. Der Druckteiler besteht aus einem festen Strömungswiderstand (210) und einem veränderlichen Strömungswiderstand (209), dessen Wert in Abhängigkeit von dem Mediumdurchfluß durch den Druckregler bzw. von der Ventilstellung dieses Druckreglers vorgebbar ist. Der sich zwischen beiden Strömungswiderständen einstellende Druck wird zur Steuerung des Druckreglers herangezogen. Hierdurch läßt sich, bezogen auf den Differenzdruck, eine überproportionale Steuerung des Druckreglers vorgeben (Fig. 2).A device for controlling a pressure regulator (211) comprises a pressure divider (209, 210) between a point (206) of high pressure and a point (207) of low pressure. The pressure divider consists of a fixed flow resistance (210) and a variable flow resistance (209), the value of which can be specified as a function of the medium flow through the pressure regulator or of the valve position of this pressure regulator. The pressure between the two flow resistances is used to control the pressure regulator. In this way, based on the differential pressure, a disproportionate control of the pressure regulator can be specified (FIG. 2).
Description
a) das die Druckdifferenz erzeugende Organ (102; 202) ist in Reihe zwischen eine speisende Druckouelle und mindestens einen Verbraucher (103; 3f&) geschaltet;a) the element (102; 202) generating the pressure difference is connected in series between a feeding pressure source and at least one consumer (103; 3f &) ;
b) das Ventil (112; 212) und der Druckteiler (109, 110; 2109,210) bilden jeweils Bypässe zu dem die Druckdifferenz erzeugenden Organ; undb) the valve (112; 212) and the pressure divider (109, 110; 2109, 210) each form bypasses to the Pressure differential generating organ; and
c) der Antrieb (114,117; 214,217) des Ventils (112; 212) steht in Wirkverbindung mit dem veränderlichen Strömungswideistand (109; 209), um durch eine Veränderung des veränderlichen Strömungswiderstandes eine überproportionale Öffnung des Ventils bei ansteigendem Differenzdruck zu bewirken.c) the drive (114,117; 214,217) of the valve (112; 212) is in operative connection with the variable flow distance (109; 209) to a disproportionate change in the variable flow resistance To cause the valve to open when the differential pressure increases.
2. Vorrichtung nach Anspr zh 1 mit einem Kolben- oder Membran-Ani'ieb zur Einwirkung auf einen Schließkörper des Ventil· dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (115,114) mechanisch mit dem veränderlichen Strömungswiderstand (109) verbunden ist und daß der Abgriff des Druckteilers (108) auf den Antrieb (115) geführt ist (F ig. 1).2. Device according to steps things zh 1 with a piston or membrane Ani'ieb for acting on a closure member of the valve · characterized in that the drive (115.114) is mechanically connected to the variable flow resistor (109) and that the tap of the pressure divider (108) is guided on the drive (115) (Fig. 1).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Strömungswiderstand (209) aus einer einstellbaren Drossel (224,225) besteht.3. Device according to claim 2, characterized in that that the variable flow resistance (209) from an adjustable throttle (224,225) consists.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckteiler (209, 210) in den Druckregler (211) integriert ist (F i g. 2).4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pressure divider (209, 210) in the Pressure regulator (211) is integrated (Fig. 2).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Druckregler einen durch eine Feder über eine Membran und eine Kolbenstange gegen einen Ventilsitz gedrückten Schließkörper aufweist, wobei der Schließkörper von der Hochdruckseite beaufschlagt wird und entgegen der Federkraft von dem Ventilsitz abhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (214) eine mit einer verstellbaren Drosselnadel (225) zusammenwirkende Drosselbohrung (224) aufweist, welche die Hochdruckseite (206) mit der Kammer (219) hinter der Membran (217) verbindet und daß in der Membran (217) eine Drosselöffnung (210) angeordnet ist.5. The device according to claim 4, wherein the pressure regulator is one by a spring across a diaphragm and has a piston rod pressed against a valve seat closing body, wherein the Closing body is acted upon from the high pressure side and against the spring force from the valve seat can be lifted off, characterized in that the piston rod (214) has one with an adjustable one Throttle needle (225) has cooperating throttle bore (224), which the high pressure side (206) connects with the chamber (219) behind the membrane (217) and that a throttle opening in the membrane (217) (210) is arranged.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 53 429 bekannt. Die bekannte Vorrichtung bezweckt eine Umschaltung von einer Mengenregelung auf eine Differenzdruckregelung, wenn der Differenzdruck zwischen dem Vor- und Rücklauf einer Heizanlage einen bestimmten vorgegebenen Wert überschreitet. Zur Mengenregelung ist eine Drossel im Rücklauf des Heizkreises angeordnet Abgriffpunkte vor und hinter der Drossel sind auf den Antrieb eines Mengenregelventils geführt Ferner ist ein Absperrventil angeordnet, das beim Anstieg des Differenzdruckes zwischen Vor- und Rücklauf über einen vorbestimmten Wert geöffr<:t wird, wodurch der Abgriffpunkt eines aus dem Absperrventil und einer weiteren Drossel bestehenden Druckteilers praktisch an den Vordruck angeschlossen wird, welcher Druck zugleich dem Antrieb des Mengenregelventils zugeführt wird.Such a device is known from DE-AS 53 429. The known device aims a switch from a quantity control to a differential pressure control when the differential pressure between the flow and return of a heating system exceeds a certain predetermined value. To the Quantity control is a throttle arranged in the return of the heating circuit, tapping points in front of and behind the Throttles are guided to the drive of a flow control valve. Furthermore, a shut-off valve is arranged when the differential pressure between the flow and return increases above a predetermined value, open <: t becomes, whereby the tapping point of a pressure divider consisting of the shut-off valve and another throttle is practically connected to the pre-pressure, which pressure is also the drive of the flow control valve is fed.
Bei der Differenzdruckregelung arbeitet die bekannte Vorrichtung wie ein bekanntes, zwischen Vor- und Rücklauf geschaltetes Differenzdruck-Überströmventil. Derartige Differenzdruck-Überströmventile werden auch in Heizungsanlagen eingesetzt, um den Druck einer Umwälzpumpe annähernd konstant zu halten und Fließgeräusche zu vermeiden, die insbesondere aufgrund der Drosselung von Radiatorventilen entstehen, da die den Heizmittelkreislauf bewirkenden Umwälzpumpen die Eigenschaft besitzen, den Förderdruck bei geringem Heizmitteldurchlauf zu erhöhen. Bei den bekannten Differenzdruck-Überströmventilen handelt es sich um einfache mechanische Proportionalregler, bei denen aufgrund der bleibenden Regelabweichung bei gedrosseltem Heizmittelkreislauf immer noch ein sich störend auswirkender Druckanstieg auftritt.In the case of differential pressure control, the known device works like a known one, between pre- and Return-switched differential pressure relief valve. Such differential pressure relief valves are also used in heating systems to keep the pressure of a circulation pump approximately constant and To avoid flow noises, which arise in particular due to the throttling of radiator valves, since the circulating pumps that cause the heating medium circuit have the property of increasing the delivery pressure to increase the low heating medium flow. The known differential pressure relief valves are are simple mechanical proportional controllers, in which, due to the remaining control deviation, with throttled heating medium circuit still occurs a disruptive pressure increase.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszubilden und in einen Heizmittelkreislauf einzubauen, daß eine im Normalbetrieb eingestellte Druckdifferenz bei gedrosseltem Kreislauf nicht anwächst und insbesondere abgesenkt wird. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den Unteransprüchen entnehmbar.It is therefore the object of the present invention to design a device of the generic type in this way and to be installed in a heating medium circuit that a pressure difference set in normal operation at throttled circulation does not grow and in particular is lowered. The solution to this problem succeeds according to the characterizing features of claim 1. Further advantageous embodiments of the The device according to the invention can be found in the subclaims.
Anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below on the basis of exemplary embodiments illustrated in the figures of the drawing explained in more detail. It shows
F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Druckregler in einem Bypasszweig zu einer Umwälzpumpe angeordnet ist; undF i g. 1 a first embodiment of the device according to the invention, in which the pressure regulator in a Bypass branch is arranged to a circulation pump; and
Fig.2 eine dem ersten Ausführungsbeispiel in der Funktion entsprechende Vorrichtung, bei der alle Elemente in dem Druckregler integriert sind.Fig.2 shows the first embodiment in the Function corresponding device in which all elements are integrated in the pressure regulator.
Fi g. 1 zeigt einen Heizmittelkreislauf, bestehend aus einer Zulaufleitung 101, einer Umwälzpumpe 102, einem drosselbaren Verbraucher 103 und einer Ablaufleitung 104. Eine Bypassleitung 105 verbindet die Druckseite der Umwälzpumpe 102 mit deren Ansaugseite. Zwisehen einem Hochdruckabgriff 106 auf der Druckseite und einem Niederdruckabgriff 107 auf der Ansaugseite ist ein Druckteiler 108, bestehend aus einem veränderlichen Drosselwiderstand 109 und einem festen Drosselwiderstand 110 angeordnet.Fi g. 1 shows a heating medium circuit consisting of a feed line 101, a circulation pump 102, a throttled consumer 103 and a drain line 104. A bypass line 105 connects the pressure side of the circulation pump 102 with its suction side. Between a high pressure tap 106 on the pressure side and a low pressure tap 107 on the suction side is a pressure divider 108 consisting of a variable throttle resistor 109 and a fixed throttle resistor 110 arranged.
Ein an sich bekannter Druckregler 111 besteht aus einem Ventil 112, dessen Schließkörper in nicht dargestellter Weise durch eine Feder 113 gegen einen Ventilsitz gedrückt wird. Die Feder 113 wirkt über eine Kolbenstange 114 auf den Schließkörper ein. Die Kolbenstange 114 steht ferner in Antriebsverbindung mit einem Membranantrieb 115, bestehend aus einem Gehäuse 116, das durch eine Membran 117 in zwei Kammern 118 und 119 unterteilt ist und aus welchen Kammern dieA known pressure regulator 111 consists of a valve 112, the closing body of which is not shown Way is pressed by a spring 113 against a valve seat. The spring 113 acts via a piston rod 114 on the closing body. The piston rod 114 is also in drive connection with a diaphragm drive 115, consisting of a housing 116, which is formed by a membrane 117 in two chambers 118 and 119 is divided and from which chambers the
Kolbenstange 114 abgedichtet herausgeführt ist Der Regeldruck ist einstellbar, indem beispielsweise über ein Handrad 120 ein Federteller 121 axial verstellt und damit die Vorspannung der Feder 113 verändert wird.The piston rod 114 is led out in a sealed manner The control pressure can be set by axially adjusting a spring plate 121, for example via a handwheel 120, and thus axially the bias of the spring 113 is changed.
Gemäß einem wesentlichen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Einstellorgan 122 des veränderlichen Drosselwiderstandes 109 mit der Kolbenstange 114 antriebsmäßi# so verbunden, daß der Drosselwiderstand 109 verringert wird, wenn das Ventil 112 öffnet Hierdurch ergibt sich folgende Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1: Der Druckregler 111 ist so eingestellt daß das Ventil 112 und damit der Bypasszweig 105 geschlossen ist, wenn der drosselbare Verbraucher 103 dem von der Umwälzpumpe 102 angetriebenen Heizmittelkreislauf einen hinreichend geringen Widerstand entgegensetzt Wird jedoch der Verbraucher 103 stark gedrosselt so arbeitet die Umwälzpumpe 102 gegen einen erhöhten Widerstand und der Druck erhöht sich auf der Ausgangsseite der Umwälzpumpe. Dieser erhöhte Ausgangsdruck wird über den Drosselwiderstand 109 am Abgriff des Druckteilers 108 wirksam. Durch Zuführung in die ( + )-Kammer 118 wird "das durch die Feder 113 in Schließrichtung vorgespannte Ventil 112 geöffnet Beim öffnen des Ventils 112 wird über den Hub der Kolbenstange und eine mechanische Verbindung 143 mit dem Einstellorgan 122 des Drosselwiderstandes 109 dessen Widerstand verringert, so daß der angestiegene Druck überproportional in der (+)-Kammer 118 wirksam wird und das Ventil 112 mehr aufgesteuert wird, als dies normalerweise dem angestiegenen Druck auf der Ausgangsseite der Umwälzpumpe 102 entspricht Die (—)-Kammer 119 ist im dargestellten Beispiel an den Niederdruckabgriff 107 angeschlossen. Diese Kammer könnte bei einer anderen Anwendungsform ebensogut an die Atmosphäre angeschlossen werden. According to an essential feature of the present invention, an adjustment member 122 is the variable Throttle resistance 109 with the piston rod 114 drivingly connected so that the throttle resistance 109 is reduced when the valve 112 opens. This results in the following mode of operation of the device according to FIG. 1: The pressure regulator 111 is set in this way that the valve 112 and thus the bypass branch 105 is closed when the throttled consumer 103 the heating medium circuit driven by the circulation pump 102 has a sufficiently low resistance opposed, however, if the consumer 103 is severely throttled, the circulating pump 102 counteracts this an increased resistance and the pressure increases on the output side of the circulation pump. This The increased outlet pressure takes effect via the throttle resistor 109 at the tap on the pressure divider 108. By being fed into the (+) chamber 118, that which is pretensioned by the spring 113 in the closing direction becomes “ Valve 112 opened When valve 112 is opened, the piston rod and a mechanical stroke are activated Connection 143 with the setting element 122 of the throttle resistor 109 reduces its resistance, so that the increased pressure is disproportionately effective in the (+) chamber 118 and the valve 112 becomes more effective is turned on than is normally the case with the increased pressure on the outlet side of the circulation pump 102 corresponds. The (-) - chamber 119 is connected to the low-pressure tap 107 in the example shown. In another application, this chamber could just as easily be connected to the atmosphere.
F i g. 2 zeigt ein im wesentlichen der F i g. 1 entsprechendes Ausführungsbeispiel, wobei gleiche Komponenten bis auf die vorangestellte Ziffer 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der veränderliche und der feste Drosselwiderstand 209 und 210 sind hier in den Druckregler 211 integriert Der veränderliche Drosselwiderstand 209 umfaßt ein durch einen Schließkörper 223 und die Membran 217 hindurchgeführtes Rohr 224, das mit einer einstellbaren, aber ansoisten ortsfesten Drosselnadel 225 zusammenarbeitet Das Rohr 224 verbindet den Hochdruckabgriff 206 mit der Membrankammer 219. Im Gegensatz zu F i g. 1 erhöht sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 der veränderliche Drosseiwiderstand 209, wenn der Schließkörper 223 von seinem Ventilsitz 226 abhebt. Die Funktion beider Vorrichtungen bleibt aber gleich. Während gemäß Fig. 1 der Druck in der Membrankammer 118 erhöht wird auf Grund des verringerten Drosselwiderstandes 109, wird gemäß F i g. 2 der Druck in der gegenüberliegenden Membrankammer 219 auf Grund des vergrößerten Drosselwiderstandes verringert, was die gleiche Wirkung, nämlich eine überproportionale öffnung des Ventils 112 bzw. 212 zur Folge hat. Der feste Drosselwiderstand wird durch eine Drosselöffnung 210 in der so Membran 217 gebildet.F i g. FIG. 2 shows a substantial part of FIG. 1 corresponding exemplary embodiment, with the same components are provided with the same reference numerals except for the preceding number 2. The changeable and the fixed throttle resistance 209 and 210 are integrated here in the pressure regulator 211. The variable throttle resistance 209 comprises a tube 224 passed through a closing body 223 and the membrane 217, which cooperates with an adjustable but otherwise stationary throttle needle 225 that connects the tube 224 the high pressure tap 206 with the diaphragm chamber 219. In contrast to FIG. 1 increases at the embodiment according to FIG. 2 the variable throttle resistance 209 when the closing body 223 lifts off its valve seat 226. The function of both devices remains the same. While according to Fig. 1, the pressure in the diaphragm chamber 118 is increased due to the reduced throttle resistance 109, according to FIG. 2 the pressure in the opposite diaphragm chamber 219 due to the enlarged Throttle resistance is reduced, which has the same effect, namely a disproportionate opening of the Valve 112 or 212 has the consequence. The fixed throttle resistance is provided by a throttle opening 210 in the so Membrane 217 is formed.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (1)
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