DE3605606A1 - Pressure reduction valve - Google Patents

Pressure reduction valve

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Abstract

The invention relates to a pressure reduction valve with an inlet opening and an outlet opening, a housing insert, which has the valve seat, is passed through axially by the valve spindle and guides a pressure-compensating diaphragm provided on the valve spindle, and with a compensating passage which is provided in the housing insert and connects the outlet space to a compensating chamber that can be influenced by the diaphragm. In order to improve a valve of this kind in such a way that there is always a sufficient pressure reduction in the compensating chamber to control the valve element, it is proposed that the compensating passage (21) open into the outlet space upstream of the redirection of the latter into the outlet opening (5) and at least approximately at right angles to the direction of flow of the medium in the outlet space, and that the flow passage (22) leading to the outlet opening (5) have a constriction which narrows continuously in the direction of flow of the medium, almost directly in front of the outlet of the compensating passage (21). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckminderventil mit radial und mindestens achsparallel gerichteter Einlaßöffnung und Auslaßöffnung sowie einem den Ventilsitz aufweisenden, von der Ventilspindel axial durchsetzten und eine an der Ventilspindel vorgesehene Druckausgleichmembran führenden Gehäuseein­ satz, der durch ein eine Regulierfeder enthaltendes Federgehäuse, das in das Ventil­ gehäuse einschraubbar ist, zusammen mit der von der Regulierfeder belasteten, mit der Ventilspindel fest verbundenen Membran im Ventilgehause festlegbar ist, wobei der Einsatz in der Bohrung des Ventil­ gehäuses geführt, durch das Federgehäuse gegen eine Ringschulter gespannt ist und in einer Nut einen sich an die Gehäuse­ wandung dichtend anlegbaren Dichtring auf­ nimmt, der den Einlaßraum und die Einlaß­ öffnung des Einsatzes gegenüber dem Auslaß­ raum und der Auslaßöffnung des Einsatzes trennt sowie mit einem im Einsatz ange­ ordneten und den in Strömungsrichtung des Mediums hinter dem Ventilsitz befindlichen Auslaßraum mit einer von der Membrane be­ grenzten Ausgleichskammer verbindenden Ausgleichskanal.The invention relates to a pressure reducing valve with radial and at least axially parallel directed inlet opening and outlet opening as well as a valve seat axially penetrated by the valve spindle and one provided on the valve stem Pressure compensating diaphragm leading housings set by a regulating spring containing spring housing that fits into the valve housing can be screwed in together with the one loaded by the regulating spring the valve stem firmly connected membrane can be fixed in the valve housing, whereby the use in the bore of the valve out of the housing, through the spring housing is strained against a ring shoulder and in a groove on the housing on the sealing ring that takes the inlet space and the inlet opening of the insert opposite the outlet space and the outlet opening of the insert  separates as well as with one in use arranged and the in the direction of flow of the Medium behind the valve seat Outlet space with one of the membrane bordering compensation chamber connecting Equalization channel.

Ein Druckminderventil dieser Art, von dem die Erfindung ausgeht, ist aus der deutschen Patentschrift 27 05 139 bekannt.A pressure reducing valve of this type, from which the invention is based on German patent specification 27 05 139 known.

Hierbei mündet der im Gehäuseeinsatz ange­ ordnete Ausgleichskanal in den vom Ventil­ gehäuse und dem Gehäuseeinsatz gebildeten und in Strömungsrichtung des Mediums hinter dem Ventilsitz befindlichen Auslaßraum in Strömungsrichtung des Mediums im Bereich der Umlenkung in den Auslaufstutzen ein.This opens out in the housing insert arranged equalization channel in the of the valve housing and the housing insert formed and behind in the direction of flow of the medium the outlet seat located the valve seat in the direction of flow of the medium in the area of Redirection into the outlet nozzle.

Ferner ist die Einmündung des Ausgleichs­ kanales der Strömungsrichtung des Mediums vor dessen Umlenkung etwa entgegengerichtet angeordnet.Furthermore, the confluence ends channel of the flow direction of the medium roughly opposed before its deflection  arranged.

Hierbei behindern zumindest beim Umlenken des Medienstromes in den Auslaßstutzen die dabei sich zwangsläufig ergebenden Turbulenzen des Medienstromes eine Druckminderung im Aus­ gleichskanal und somit in der Ausgleichskammer, so daß demzufolge der Ventilsitz nur unzu­ reichend geöffnet wird.This hinder at least when redirecting the Media flow in the outlet port resulting inevitable turbulence of the Media flow a pressure reduction in the out same channel and thus in the compensation chamber, so that consequently the valve seat only too is opened sufficiently.

Im Extremfall kann durch die an der Mündung des Ausgleichskanal anstehende Strömungs­ kraft der Druck in der Ausgleichskammer sogar noch erhöht werden.In extreme cases it can be through the mouth of the compensating channel current due to the pressure in the compensation chamber even be increased.

Darüber hinaus herrscht, und zwar an der Einmündung des Ausgleichs­ kanales eine relativ geringe Strömungs­ geschwindigkeit, woraus auch nur eine relativ geringe Druckminderung in der Aus­ gleichskammer resultiert. Vorteilhaft ist die kompakte Bauform des Einsatzes.In addition,  at the confluence channel has a relatively low flow speed, from which only one relatively low pressure drop in the out equal chamber results. That is advantageous compact design of the insert.

Aufgabe der Erfindung ist es nun ein Druckminderventil der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art unter Beibe­ haltung des beim Stand der Technik bereits erreichten Vorteiles, der darin besteht, daß der Ausgleichskanal innerhalb der zur Aufnahme des Gehäuseeinsatzes bestimmten Gehäusebohrung ausmündet und dadurch der Gehäuseeinsatz in das Ventilgehäuse ohne Komplikationen eingesetzt werden kann, derart zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln und Maßnahmen in der Ausgleichs­ kammer mit weit größerer Sicherheit als bislang eine ausreichende Minderung des Arbeitsdruckes in der Ausgleichskammer erreichbar ist. The object of the invention is now a Pressure reducing valve in the preamble of Claim 1 specified type under Beibe attitude of the state of the art already advantage achieved, which consists in that the equalization channel within the Determine the housing insert Housing bore opens and thereby the Housing insert in the valve housing without Complications can be used to improve so that with simple Means and measures in the compensation chamber with far greater security than So far a sufficient reduction in Working pressure in the compensation chamber is achievable.  

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ausgleichskanal in den Auslaßraum in Strömungsrichtung des Mediums vor dessen Umlenkung in die Auslaß­ öffnung und zur Strömungsrichtung des Mediums im Auslaßraum mindestens annähernd rechtwinklig gerichtet einmündet und daß der zur Auslaßöffnung führende Strömungs­ kanal in Strömungsrichtung des Mediums quasi unmittelbar vor der Einmündung des Ausgleichskanales eine in Strömungsrichtung des Mediums im lichten Querschnitt sich stetig vermindernde Verengung aufweist.The solution to this problem is ge indicates that the compensation channel in the outlet space in the flow direction of the Medium before it is deflected into the outlet opening and the direction of flow of the Medium in the outlet space at least approximately flows at right angles and that the flow leading to the outlet opening channel in the flow direction of the medium almost immediately before the confluence of the Compensation channel one in the direction of flow of the medium in the clear cross section has continuously reducing narrowing.

Dies hat den Vorteil, daß die Einmündung des Ausgleichskanales nunmehr in einem von Turbulenzen freien und strömungs­ technisch günstigsten Unterdruckbereich des vom Ventilsitz zum Auslaßstutzen führenden Strömungskanales angeordnet ist, wobei die Einmündung des Ausgleichskanales von der Strömungskraft des Mediums nicht mehr beaufschlagt werden kann. Zugleich wird durch die in Strömungsrichtung des Mediums vor der Einmündung des Ausgleichs­ kanales vorgesehene Verengung die Strömungs­ geschwindigkeit des Mediums erhöht, die eine ausreichende Senkung des Arbeitsdruckes in der Ausgleichskammer begünstigt.This has the advantage that the confluence of the compensation channel now in one free of turbulence and flow technically most favorable vacuum range from the valve seat to the outlet port leading flow channel is arranged, the junction of the equalization channel not from the flow force of the medium  more can be applied. At the same time is determined by the flow direction of the Medium before the equalization flows channel provided narrowing the flow speed of the medium increases, the a sufficient reduction in working pressure favored in the compensation chamber.

Hierbei ist es im Sinne der Aufgabe förder­ lich, wenn der von der Bohrung des Ventil­ gehäuses und dem Gehäuseeinsatz gebildete Strömungskanal mittels eines am Gehäuseein­ satz angeordneten, insbesondere angeformten Sockels verengt ist, der am Gehäuseeinsatz um diesen umlaufend angeordnet sein kann.Here it is encouraged in the sense of the task Lich if the from the bore of the valve housing and the housing insert formed Flow channel by means of a on the housing Set arranged, especially molded Base is narrowed around the housing insert this can be arranged all around.

Eine unter Umständen bevorzugte Variante ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel lediglich auf den Bereich der Einmündung des Ausgleichskanales begrenzt ist.A possibly preferred variant is characterized in that the base only on the area of the confluence of the compensation channel is limited.

Eine fertigungstechnisch besonders günstige Ausgestaltung besteht darin, daß der Aus­ gleichskanal im Gehäuseeinsatz etwa achs­ parallel verlaufend angeordnet ist und in eine in Strömungsrichtung des Mediums hinter dem Sockel angeordnete, zum Ausgleichs­ kanal etwa rechtwinklig gerichtete und nach außen hin offene Fuge einmündet, wobei vorzugsweise zudem der Ausgleichskanal und die Fuge in einem am Gehäuseeinsatz ange­ formten, zu letzteren etwa achsparallel verlaufenden und radial vorstehenden Steg angeordnet sind, an dem insbesondere ferner der Sockel angeformt ist.A particularly cheap manufacturing technology Design is that the Aus  same channel in the housing insert about axis is arranged in parallel and in one behind in the flow direction of the medium the base arranged to compensate channel oriented approximately at right angles and open joint opens out, whereby preferably also the equalization channel and the joint in one on the housing insert formed, approximately axially parallel to the latter extending and radially projecting web are arranged, in particular further the base is molded on.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 ein Druckminderventil im Schnitt; Figure 1 shows a pressure reducing valve in section.

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung von Einzelheiten gemäß der Linie II-II der Fig. 1 gesehen; FIG. 2 seen an enlarged illustration of details along the line II-II of FIG. 1;

Fig. 3 einen Teil des Druckminderventiles in vergrößerter Darstellung, und zwar in der Vorderansicht; Figure 3 shows a part of the pressure reducing valve in an enlarged view, namely in the front view.

Fig. 4 desgleichen in der Seitenansicht; Fig. 4 likewise in a side view;

Fig. 5 eine Variante des in den Fig. 3 und 4 dargestellten Druckminder­ ventil-Teiles in der Vorderansicht; Fig. 5 shows a variant of the pressure reducing valve part shown in Figures 3 and 4 in the front view.

Fig. 6 desgleichen in der Seitenansicht. Fig. 6 likewise in a side view.

Das Druckminderventil besteht aus einem Ventilgehäuse 1 mit koaxial zueinander angeordneten Anschlußstutzen 2 und 3, denen eine Einlaßöffnung 4 bzw. eine Auslaß­ öffnung 5 gegenüberstehen. In die Einlaß­ öffnung 4 ist ein Sieb 6 eingesetzt. Recht­ winklig zu den Anschlußstutzen ist die Gehäusebohrung für einen nachstehend noch näher beschriebenen Gehäuseeinsatz 7 vorge­ sehen. Letzterer weist einen Ventilsitz 8 auf, der von einer Ventilspindel 9 durchsetzt ist, die außenliegend einen Ventilkörper 10 trägt. Des weiteren ist an der Ventil­ spindel 9 eine Druckausgleichmembran 11 befestigt. An der Druckausgleichmembran 11 stützt sich eine Schraubendruckfeder 12 ab, die in einem Federgehäuse 13 ange­ ordnet ist und mittels einer Stellschraube 14 in ihrer Vorspannung regulierbar ist.The pressure reducing valve consists of a valve housing 1 with coaxially arranged connecting pieces 2 and 3 , which are opposite an inlet opening 4 and an outlet opening 5 . A sieve 6 is inserted into the inlet opening 4 . Right at an angle to the connecting piece, the housing bore for a housing insert 7 described in more detail below is easily seen. The latter has a valve seat 8 which is penetrated by a valve spindle 9 which carries a valve body 10 on the outside. Furthermore, a pressure compensation membrane 11 is attached to the valve spindle 9 . On the pressure compensation membrane 11 , a helical compression spring 12 is supported , which is arranged in a spring housing 13 and is adjustable in its bias by means of an adjusting screw 14 .

Der Gehäuseeinsatz 7 ist in der Bohrung des Ventilgehäuses 1 geführt und durch das Federgehäuse 13 gegen eine mündungsnah, im Ventilgehäuse 1 angeformte Ringschulter 15 gespannt. Der Einsatz 7 weist eine Ein­ laßöffnung 16 und eine durch den Ventil­ körper 9 verschließbare Auslaßöffnung 17 auf, wobei letztere mit dem die Auslauf­ öffnung 5 aufweisenden Stutzen 3 über eine Kammer in Verbindung steht.The housing insert 7 is guided in the bore of the valve housing 1 and is tensioned by the spring housing 13 against an annular shoulder 15 which is molded into the mouth of the valve housing 1 . The insert 7 has an inlet opening 16 and an outlet opening 17 which can be closed by the valve body 9 , the latter being connected to the outlet opening 5 having a nozzle 3 via a chamber.

Der Einsatz 7 hat eine etwa elliptisch umlaufende Nut 18, die besonders gut aus den Fig. 3 und 5 ersichtlich ist. In diese Nut 18 ist ein üblicher O-Ring 19 unter materialeigener Vorspannung einge­ legt. Der O-Ring 19 ist handelsüblich ausge­ bildet und stellt keine Sonderform dar. Im Ausführungsbeispiel ist die Nut 18 in Einsteckrichtung des Einsatzes im Einlaß­ bereich unterhalb der Einlaßöffnung 4 und im Auslaßbereich oberhalb der Auslaßöffnung 5 angeordnet. Durch diese Anordnung wird eine saubere Trennung zwischen dem Einlaß­ bereich, in dem Netzdruck herrscht, undThe insert 7 has an approximately elliptical circumferential groove 18 , which can be seen particularly well from FIGS. 3 and 5. In this groove 18 , a conventional O-ring 19 is inserted under the material's own bias. The O-ring 19 is commercially available and does not represent a special shape. In the exemplary embodiment, the groove 18 is arranged in the insertion direction of the insert in the inlet area below the inlet opening 4 and in the outlet area above the outlet opening 5 . With this arrangement, a clean separation between the inlet area, the network pressure prevails, and

dem Auslaßbereich, in dem der Betriebsdruck herrscht, erreicht. Der wesentliche Vorteil der Anordnung der Nut 18 und des O-Ringes 19 liegt darin, daß der Dichtring lagege­ sichert angeordnet ist und somit die Montage und Demontage erheblich erleichtert. Darüber hinaus ist für den Dichtring 19 keine Sonderform erforderlich, wie schon oben ausgeführt.the outlet area in which the operating pressure prevails. The main advantage of the arrangement of the groove 18 and the O-ring 19 is that the sealing ring is arranged in a secure position and thus considerably facilitates assembly and disassembly. In addition, no special shape is required for the sealing ring 19 , as already explained above.

Unterhalb der Membran 11 ist eine Aus­ gleichskammer 20 angeordnet, die über einen Kanal 21 mit dem vom Ventilsitz 8 zur Aus­ laßöffnung 5 führenden Strömungskanal 22 in Verbindung steht.Below the membrane 11 , an equalization chamber 20 is arranged, which is connected via a channel 21 to the flow channel 22 leading from the valve seat 8 to the outlet opening 5 .

Der Strömungskanal 22 ist in Strömungs­ richtung des Mediums unmittelbar vor der Einmündung des Kanales 21 in den Kanal 22 mittels eines am Gehäuseeinsatz 7 ange­ formten Sockels 23 verengt. Letzterer kann sich über dem gesamten Umfang des Einsatzes 7 erstrecken (Fig. 3+4) oder wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt, auf den Bereich der Einmündung des Auslaßkanales 1 be­ schränkt sein.The flow channel 22 is in flow direction of the medium immediately narrowed in the mouth of the channel 21 in the channel 22 by means of an insert 7 formed on the housing base 23rd The latter can extend over the entire circumference of the insert 7 ( Fig. 3 + 4) or as shown in Figs. 5 and 6, be limited to the area of the mouth of the outlet channel 1 be.

Der Ausgleichskanal 21 durchdringt einen am Gehäuseeinsatz 7 angeformten, zu letzterem achsparallel verlaufenden sowie radial vorstehenden Steg 24 und mündet in eine den Steg 24 vom Sockel 23 trennende Fuge 25.The compensating channel 21 penetrates a web 24 which is integrally formed on the housing insert 7 and extends axially parallel to the latter and projects radially and opens into a joint 25 separating the web 24 from the base 23 .

Die im Einsatz 7 axial verstellbar gelagerte Ventilspindel 9 trägt eine Lippendichtung 26, die außenseitig an die zur Aufnahme der Ventilspindel 9 bestimmte Bohrung des Einsatzes 7 dichtschließend angelegt ist.The valve spindle 9 , which is axially adjustably mounted in the insert 7, carries a lip seal 26 , which is applied on the outside to the bore of the insert 7 intended for receiving the valve spindle 9 in a sealing manner.

Außerdem ist die Ventilspindel 9 im Einsatz 7 mittels eines nahe des Ventilsitzes 8 angeordneten Lagerringes axial verstellbar gelagert.In addition, the valve spindle 9 is axially adjustable in the insert 7 by means of a bearing ring arranged near the valve seat 8 .

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungs­ beispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not based on the execution examples limited, but within the framework Revelation is often variable.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new, in the description and / or drawing disclosed individual and combination features regarded as essential to the invention.

Claims (6)

1. Druckminderventil, bestehend aus einem Gehäuse mit radial und insbesondere achsgleich ge­ richteter Einlaßöffnung und Auslaßöffnung sowie einem den Ventilsitz aufweisenden, von der Ventil­ spindel axial durchsetzten und eine an der Ventil­ spindel vorgesehene Druckausgleichmembran führenden Gehäuseeinsatz, der durch ein eine Regulierfeder enthaltendes Federgehäuse, das in das Ventilgehäuse einschraubbar ist, zusammen mit der von der Regulierfeder belasteten, mit der Ventilspindel fest verbundenen Membran im Ventilgehäuse festlegbar ist, wobei insbesondere der Einsatz in der Bohrung des Ventilgehäuses geführt und durch das Federgehäuse gegen eine Ringschulter gespannt ist, und ferner der Einlaß­ raum und die Einlaßöffnung des Einsatzes gegen­ über dem Auslaßraum und der Auslaßöffnung des Einsatzes druckmäßig getrennt ist, sowie mit einem im Einsatz angeordneten und den in Strömungsrichtung des Mediums hinter dem Ventil­ sitz befindlichen Auslaßraum mit einer von der Membrane begrenzten Ausgleichskammer verbindenden Ausgleichskanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichskanal (21) in den Auslaßraum in Strömungsrichtung des Mediums vor dessen Umlenkung in die Auslaßöffnung (5) und insbesondere zur Strömungsrichtung des Mediums im Auslaßraum mindestens annähernd rechtwinklig gerichtet ein­ mündet und daß der zur Auslaßöffnung (5) führende Strömungskanal (22) in Strömungsrichtung des Mediums quasi unmittelbar vor der Einmündung des Ausgleichskanales (21) eine in Strömungs­ richtung des Mediums im lichten Querschnitt sich vermindernde Verengung aufweist. 1. Pressure reducing valve, consisting of a housing with a radial and in particular axially aligned inlet opening and outlet opening and a valve seat having the valve spindle axially penetrating and a pressure compensation membrane provided on the valve spindle leading housing insert, which by a spring housing containing a regulating spring, the can be screwed into the valve housing, together with the membrane loaded by the regulating spring and firmly connected to the valve spindle, can be fixed in the valve housing, in particular the insert being guided in the bore of the valve housing and tensioned by the spring housing against an annular shoulder, and further the inlet space and the inlet opening of the insert is separated in terms of pressure from the outlet space and the outlet opening of the insert, and with an outlet space arranged in the insert and located in the flow direction of the medium behind the valve, with an outlet delimited by the membrane Equalizing chamber connecting equalizing channel, characterized in that the equalizing channel ( 21 ) opens into the outlet space in the direction of flow of the medium before it is deflected into the outlet opening ( 5 ) and in particular at least approximately at right angles to the direction of flow of the medium in the outlet space and in that the outlet opening ( 5 ) leading flow channel ( 22 ) in the flow direction of the medium quasi immediately before the confluence of the compensation channel ( 21 ) has a narrowing in the flow direction of the medium in the clear cross-section narrowing. 2. Druckminderventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Bohrung des Ventilgehäuses (1) und dem Gehäuse­ einsatz (7) gebildete Strömungskanal (22) mittels eines am Gehäuseeinsatz (7) ange­ ordneten, insbesondere angeformten Sockels verengt ist.2. Pressure reduction valve according to claim 1, characterized in that the flow channel formed by the bore of the valve housing (1) and the housing insert (7) (22) is narrowed by means of a on the housing insert (7) arranged, in particular integrally formed base. 3. Druckminderventil nach Anspruch 2, gekenn­ zeichnet durch einen am Gehäuseeinsatz (7) umlaufend angeordneten Sockel (23).3. Pressure reducing valve according to claim 2, characterized by a marked on the housing insert ( 7 ) circumferentially arranged base ( 23 ). 4. Druckminderventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (23) ledig­ lich auf den Bereich der Einmündung des Ausgleichskanales (21) begrenzt ist. 4. Pressure reducing valve according to claim 2, characterized in that the base ( 23 ) single Lich is limited to the area of the confluence of the compensating channel ( 21 ). 5. Druckminderventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichskanal (21) im Gehäuseeinsatz (7) etwa achsparallel verlaufend angeordnet ist und in eine in Strömungsrichtung des Mediums hinter dem Sockel (23) angeordnete, zum Ausgleichskanal (21) etwa rechtwinklig gerichtete und nach außen hin offene Fuge (25) einmündet.5. Pressure reducing valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the compensating channel ( 21 ) in the housing insert ( 7 ) is arranged approximately axially parallel and arranged in a flow direction of the medium behind the base ( 23 ) to the compensating channel ( 21 ) approximately at right angles and open to the outside joint ( 25 ) opens. 6. Druckminderventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichskanal (21) und die Fuge (25) in einem am Gehäuseeinsatz (7) angeformten, zu letzteren etwa achsparallel verlaufenden und radial vorstehenden Steg (24) angeordnet sind, an dem insbesondere ferner der Sockel (23) angeformt ist.6. Pressure reducing valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the compensating channel ( 21 ) and the joint ( 25 ) are arranged in a molded on the housing insert ( 7 ), to the latter approximately axially parallel and radially projecting web ( 24 ), on which in particular the base ( 23 ) is integrally formed.
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