DE4212659A1

DE4212659A1 - Membrangesteuertes Differenzdruck-Durchfluß-Regelventil

Info

Publication number: DE4212659A1
Application number: DE19924212659
Authority: DE
Inventors: Milan Medvescek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 1993-10-21

Description

Die Erfindung betrifft ein membrangesteuertes Differenzdruck- Durchfluß-Regelventil für Warmwasser-Heizungsanlagen, in dem ein mit einem Ventilsitz zusammenwirkender Ventilteller über eine am Reglergehäuse abgedichtet geführte Kolbenstange von insbesondere zwei in Reihe geschalteten Arbeitsmembranen betätigt wird.

Das erfindungsgemäße Regelventil ist anwendbar zur Differenzdruckregelung und Durchflußregelung von Flüssigkeiten und Gasen, insbesondere in Heizungs- und Klimaanlagen.

Bei bekannten Differenzdruck-Durchfluß-Regelventilen ist die die Membran belastende Federanordnung für Differenzdruck außerhalb des Reglergehäuses angeordnet und mit der Membrane über eine Federstange verbunden. Nachteilig hierbei sind die an der Federstange, die sich während des Regelbetriebes dauernd gegenüber dem Gehäuse axial bewegt, auftretende Reibung und Leckage, wodurch die Regelgenauigkeit und Betriebssicherheit beeinträchtigt werden und die Lebensdauer wegen des Verschleißes der Dichtungen verkürzt wird. Es sind auch innenliegende Federanordnungen bekannt, die aber für größere Federkräfte, die bei größeren Differenzdrücken entstehen, bei gleichzeitig kleinem Platzbedarf ungeeignet sind.

Durch die Erfindung wird ein Regelventil eingangs erwähnter Art geschaffen und so ausgebildet, daß die Federanordnung innerhalb des Gehäuses ohne Beeinträchtigung der Einstellbarkeit angeordnet ist und gleichzeitig auch für größere Differenzdrücke bei relativ kleinem Platzbedarf geeignet ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreichet, daß der Federteller für die Differenzdruck-Regelung über eine im Membranteller drehbar gelagerte Gewindespindel verstellbar ist, welche bei der Einstellung über eine Zahnkupplung mit einer Einstellspindel verbunden ist. Die Einstellspindel ist nach außen über eine Dichtung abgedichtet. Diese Ausführungsform läßt sich gegebenenfalls auch bei Vorhandensein nur einer Membran verwirklichen.

Bei bekannten Differenzdruck-Durchfluß-Regelventilen sind beide Membranen gleich groß. Die Regelabweichung des Durchflusses soll so klein wie möglich sein. Dabei kann die Regelabweichung des Differenzdruckes ziemlich groß sein. Deswegen muß die Membrane des Durchflußreglers so groß wie möglich sein. Nachteilig ist bei gleich großen Membranen, daß der Federsatz für die Differenzdruckregelung dadurch unnötig sehr stark, groß und teuer wird.

Durch die Erfindung wird ein Differenzdruck-Durchfluß- Regelventil eingangs erwähnter Art geschaffen und so ausgebildet, daß die Größe der Membranen an die erforderlichen Regelabweichungen angepaßt wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Durchflußregelmembrane vorzugsweise etwa doppelt größer als die Differenzdruckregelmembrane ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer aus der Zeichnung ersichtlichen bevorzugten Ausführungsform erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 den Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Differenzdruck-Durchfluß-Regelventils, und

Fig. 2 eine Einzelheit des Ventils aus Fig. 1 in perspektivischer Darstellung.

Das Arbeitsmedium strömt aus der Richtung A in das Ventilgehäuse 1 ein, tritt durch die Drosselkulisse 30, den Ventilsitz 29 und den Spalt zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilteller 28 hindurch und tritt aus in Richtung B. Der Druck hinter der Drosselkulisse wirkt über die Impulsbohrung 2 und den Raum 4 in der Oberkammer 3 auf die Oberseite der Durchflußregelmembran 6 und versucht, zusammen mit der Durchflußregelfeder 5, die in der Oberkammer 3 zwischen deren Gehäuse und dem Ventilteller der Durchflußregelmembran 6 als Druckfeder eingespannt ist, das Ventil zu öffnen. Der Druck vor der Drosselkulisse 30 tritt in Richtung C in den Raum 8 in der Mittelkammer 7 zwischen den Membranen 6 und 9 ein und wirkt als Plus-Druck auf die Durchflußregelmembran 6 und als Minus-Druck auf die Differenzdruckregelmembran 9. Der Druck vor dem Abnehmer tritt in Richtung D in Raum 10 in der Unterkammer 13 und wirkt als Plus-Druck auf die Differenzdruckregelmembran 9 und versucht entgegen der Kraft der Differenzdruck-Feder 12 das Ventil zu schließen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Durchflußregelmembran 6 in ihrer wirksamen Fläche etwa doppelt so groß wie die Differenzdruckregelmembran 8.

Die Gewindespindel 27 ist axial lose an dem Membranteiler der Durchflußregelmembran 6 abgestützt und in dem Membranteller 25 drehbar gelagert und an diesem über in eine Umfangsnut der Gewindespindel 27 eingreifende Kugeln 26, die in einer die Gewindespindel 27 umgebenden, nach oben offenen Ringnut im Membranteller 25 an diesem axial abgestützt sind sind, axial abgestützt und an der einen Seite in der Gehäuse-Trennwand 23 und an der anderen Seite an der Einstellspindel 16 über verschleißarme Gleitlager verschiebbar geführt. Der Federteller 21 ist über sein Innengewinde und das in dieses eingreifende Außengewinde 22 an der Gewindespindel 27 in axialer Richtung verstellbar.

Die Differenzdruckfeder 12, die zwischen der Gehäuse-Trennwand 24 und dem Federteller 21 als Druckfeder eingespannt ist, ist auf einer Seite bei 11 an der Gehäuse-Trennwand 24 und auf anderen Seite bei 110 jeweils durch den Eingriff des betreffenden Federendes in eine Bohrung an dem Federteller 21 festgelegt, um das Verdrehen des Federtellers 21 bei der Einstellung zu verhindern.

Die Gewindespindel 27 hat an der der Einstellspindel 16 zugewandten Seite an der hohlzylindrischen Erweiterung 20, in der die Einstellspindel über das Gleitlager axial verschiebbar geführt ist, axiale Zähne 19. Die Einstellspindel 16 hat an der der Gewindespindel 27 zugewandten Seite axiale Zähne 18, die mit den Zähnen 19 zusammenwirken können und von diesen in der Ausgangsstellung der Einstellspindel 16 axial im Abstand angeordnet sind. Die Einstellspindel 16 ist in einem äußeren Schraubansatz an dem Gehäuse drehbar und axial verschiebbar geführt und in dem Schraubansatz nach außen über die Dichtung 17 abgedichtet und in axialer Richtung mittels der äußeren Hubmutter 15, die auf dein Schraubansatz verschraubbar ist, verstellbar. Die Einstellspindel 16 wird über die Hubmutter 15 bei deren Verschrauben so weit zur Gewindespindel hingedrückt, daß die Zähne 18 und Zähne 19 ineinandergreifen. Dadurch läßt sich die Gewindespindel 27 von außen über die Einstellspindel 16 drehen, die hierzu in ihrem durch die Hubmutter drehbar hindurchragenden Außenende mit einem Imbus versehen ist, und dadurch der Federteller 21 axial verstellen. Nach dem Einstellen wird die Einstellspindel 16 mittels der Hubmutter 15 wieder von der Gewindespindel 27 entfernt.

Fig. 2 zeigt ein Detail des Regelventils aus Fig. 1, nämlich dessen Mechanismus zum Einstellen der Feder 12 mit der Gewindespindel 20 mit den axialen Zähnen 19 und der Einstellspindel 16 mit den axialen Zähnen 18.

Claims

1. Membrangesteuertes Differenzdruck-Durchfluß-Regelventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (21) über eine drehbare Gewindespindel (27) axial verstellbar ist und die Gewindespindel (27) im Membranteller (25) drehbar gelagert ist und in der Gehäuse-Trennwand (23) und an der Einstellspindel (16) geführt wird, wobei sich die Einstellspindel (16) von außen mittels der Hubmutter (15) axial bewegen läßt und die Gewindespindel (27) axiale Zähne (19) und die Einstellspindel axiale Zähne (18) aufweisen, die im Eingriff eine Kupplung bilden und das Einstellen der innerhalb des Gehäuses angeordneten Feder (12) von außen ermöglichen.

2. Membrangesteuertes Differenzdruck-Durchfluß-Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellspindel (16) über die Dichtung (17) nach außen abgedichtet ist.

3. Membrangesteuertes Differenzdruck-Durchfluß-Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzdruckfeder (12) auf einer Seite an der Gehäuse- Trennwand (23) festgelegt ist und auf der anderen Seite an dem Federteller (21) festgelegt ist, um die Verdrehung der Differenzdruckfeder (12) beim Drehen der Gewindespindel (27) zu verhindern.

4. Membrangesteuertes Differenzdruck-Durchfluß-Regelventil insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußregelmembran (6) eine größere Wirkfläche als die Differenzdruckregelmembran (9) hat.

5. Membrangesteuertes Differenzdruck-Regelventil, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es nur Differenzdruck- Regelungs-Funktion aufweist.