DE8622524U1

DE8622524U1 - Ventil zur Steuerung eines Unter- oder Überdruckes

Info

Publication number: DE8622524U1
Application number: DE19868622524
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-08-22
Filing date: 1986-08-22
Publication date: 1988-03-24

Description

Ventil zur Steuerung eines Unter= oder Überdruckes

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Steuerung eines Unteroder Überdruckes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1*

IÖ Ein solches Ventil ist durch die üE-A-24 59 465 bekannt. Bei diesem Ventil ist zusätzlich zu dem von der Membran begrenzten, druckmäßig mit dem in Öffnungsrichtuhg des Ventils liegenden Ventüraum verbundenen Raum, ein weiterer durch einen Bälg umgrenzter Raum vorgesehen. Der Innenraum dieses Balges ist druckmäßig mit dem in Schließrichtung des Ventils liegenden Ventilraum verbunden. Der Boden des Balges ist mit der Membran gekoppelt, so daß die auf den Balg wirkenden Druckkräfte auf die Membran übertragen werden. Auf die Membran wirken somit die zu beiden Seiten des Ventiltellers herrschenden Drücke ein. Ein solches Ventil dient speziell für den Einsatz als thermostatisches Expansionsventil in Kälteanlagen. Es ist daher für viele andere Anwendungsfälle viel zu aufwendig ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, daß es trotz konstruktiv wesentlich vereinfachter Ausführung sehr exakt und praktisch hysteresefrei arbeitet.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale. Durch die Beaufschlagung der Membran allein mit dem Druck des das Ventilgehäuse durchströmenden Mediums entfallen ansonsten notwendige druckdichte Durchführungen für die zur Ankoppelung des Führungsgliedes an die Membran notwendigen Verbindungsteile. Durch solehe Durchführungen entstehen Reibungsverluste, die letztlich zu einem Hystereseverhalten des Ventiles führen.

Ml 2 Ts / 17.02.1988

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Jegliche Reibungsverluste beim Betätigen des Ventiltellers durch die Membran werden dadurch vermieden, daß die das Führungsglied mit der Membran Verbindenden Koppelteile berührungsfrei durch eine Verbindungsoffnung hindurchgeführt sind, durch die der von dem Medium durchströmte innenraum des Ventilgehäuses über eine Verbindungsöffnung druckmäßig mit dem von dem Ringflansch und der Membran umgrenzten Raum verbunden ist. Bei dieser Ausführungform ergibt sich außerdem zwischen der Membran und dem Führungsglied eine Zugverbindung, die sich durch eine hohe Lage-Stabilität auszeichnet.

Eine Beeinträchtigung der exakten Arbeitsweise des Ventiles infolge von Fertigungstoleranzen wird dadurch vermieden, daß an der Membran ein mit einer Öse versehenes Ankoppelglied vorgesehen ist, in die ein an dem Führungsglied verschwenkbar angelenkter Haken einhängbar ist* Dies stellt eine konstruktiv besonders einfache Ausbildung eines beweglichen Gelenkes dar.

Wird das Ventil in einem Regelkreis eingesetzt, dann ist zur Vermeidung von Eigenschwingungen des Vemtils eine entsprechende Dämpfung des am Ventil anliegenden Refeirenzdruckes notwendig. Eine solche Dämpfung wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß in einem an der Gehäusekappe für den Anschluß einer Drucksteuerleitung angeordneten Anschlußnippel oder der Druckspeicherleitung selbst eine Verengung oder Kapillare oder ein Pfropfen aus porösem oder faserigem Material vorgesehen ist.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird der Anmeldungsgegenstand ncchfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

FIG 1 ein Ventil im Längsschnitt,

FIG 2 einen an der Gehäusekappe vorgesehenen rohrförmigen Anschlußnippel im Schnitt,
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FIG 3 in vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt eines Ven-

tilfrellers mit Dichtungsring,
FlG 4 eifien Schnitt entlang der Linie IV-IV in FIG 3.

In FIG 1 ist mit 2a ein erstes und mit 2b ein zweites Gehäuseteil eines Ventils 1 bezeichnet. Die beiden Gehäuseteile 2a und 2b sind ineinanderschiebbar und werden mittels einer Schräubschelle 3 zusammengehalten. Auf das zweite Gehäuseteil 2b ist ein drittes Gehäuseteil 4 aufgesteckt, an dessen der auf das zweite Gehäuseteil 2b aufsteckbaren Seite gegenüberliegenden Seite ein Ringflansch 5 angeformt ist. Der Ringflansch 5 ist auf der der aufsteckbaren Seite des dritten Gehäuseteiles 4 abgewandten Seite mit einem axial etwas überstehenden Auflagerand 6 versehen. Auf diesem Auflagerand 6 ruht eine Membran 7 auf, die von einer das Membrangehäuse ergänzenden Gehäusekappe 8 überdeckt und zwischen deren Befestigungsrand 9 und dem Auflagerand 6 eingespannt ist. Der Befestigungsrand 9 ist mittels Schrauben 10 mit dem Auflagerand 6 verbunden.

Im Innern des ersten Gehäuseteiles 2a ist ein über Haltestege mit diesem Gehäuseteil 2a verbundener Zwischenkörper 12 angeordnet. Durch diese Anordnung des Zwischenkörpers 12 ergibt sich eine ringförmige Durchlaßöffnung 13. Diese Durchlaßöffnurig 13 wird durch einen Ventilteller 14, der mit einem Dichtungsring 15 aus elastischem Material versehen ist, abgedeckt. Der Ventilteller 14 ist mit einer als Führungsglied dienenden Stange 16 verbunden. Mit ihrem einen Ende 16a ragt die Stange 16 in eine Bohrung 17 des Zwischenkörpers 12. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Stange 16 durch eine Führungsbohrung 18 eines an dem zweiten Gehäuseteil 2b mittels eines Haltegliedes 19 befestigten Führungselementes 20 hindurchgesteckt.

In dem Bereich zwischen dem Führungselement 20 und dem Zwischenkörper 12 ist ein gegenüber der Stange 16 axial verschiebbares Widerlager 21 angeordnet. Zwischen dem Widerlager 21 und dem Ventilteller 14 ist eine den Ventilteller 14 gegen die Durch-

Xaßöffnung 13 drückende Schraubenfeder 22 eingespannt. Das Widerlager 21 wird mittels einer durch das Halteglied 19 hindurchgeschraubten Einstellschraube 23 abgestützt. Mittels dieser Einstellschraube 23 kann das Widerlager 21 axial verstellt und sömit der Ansprechdruck des Ventils verändert werden.

An dem anderen Ende 16b der Stange 16 ist ein Haken 24 verschwenkbar angelenkt, der in eine an einem mit der Membran 7 verbundenen Ankoppelglied 25 vorgesehene Öse 26 eingehakt ist.

&Igr;&Ogr; Das Ankoppelglied 25 ragt mit seiner Öse 26 berührungsfrei durch eine an dem Ringflansch 5 vorgesehene Verbindungsöffnung 27 hindurch* Durch diese Verbindungsöffnung 27 ist der von der Membran und dem Ringflansch 5 umgrenzte Raum 28 druckmäßig mit dem Innenraum 29 des Ventils 1 verbunden.

An dem ersten und dem dritten Gehäuseteil 2a und 4 ist jeweils ein Anschlußstutzen 30 bzw. 31 vorgesehen. Diese Anschlußstutzen wirken je nach Verwendungsart des Ventils 1 als Ein- oder Auslaß für das Ventil 1. Über einen an der Gehäusekappe 8 angeord-20 neten Anschlußnippel 32 ist das Ventil 1 mit einer Drucksteuefleitung 34 verbindbar, übet die dem Ventil 1 bei Unterdruckregelung der Ist-Wert des zu regelnden Unterdruckes zugeführt wird. Zur Vermeidung von störenden Schwingungen ist in dem Anschlußnippel 32 ein Dämpfungselement vorgesehen, das beispielsweise aus einem Pfropfen 33 eines faserigen Materials besteht (FIG 2). Ein solches Dämpfungselement kann anstatt in dem Anschlußnippel 32 auch in der Drucksteuerleitung 34 angeordnet werden.

Das Ventil 1 kann entsprechend unterschiedlicher Verwendung in 30 verschiedener Richtung von dem Medium durchströmt werden. Strömt f das Medium an dem Ventilteller 14 vorbei zur Durchlaßöffnung 13 hin, dann übt das Medium auf den Dichtungsring 15 eine Kraft &iacgr; aus, die diesen von dem Ventilteller zu lösen versucht. Daher

ist mittig zu dem Dichtungsring 15 eine ringförmige Haltescheibe 15a angeordnet, die mittels mehrerer über den Umfang gleich-

I mäßig verteilter, nach Art von Heftklammern ausgebildeter Hal- &idigr; teklammern 15b befestigt ist (FIG 3).

Wie aus der FIG 4 zu ersehen ist, greifen die Halteklammern 15b mit ihren beiden Haltearmen durch entsprechende Bohrungen des Ventiltellers 14 hindurch und sind auf der Rückseite des Ventiltellers 14 wie Heftklammern umgebogen. Dadurch wird der Dichtring 15 auch gegen sehr hohe Strömungskräfte sicher an dem Ventiltellsj gehalten. Die beidseitig zu der Haltescheibe 15a verlaufenden Dichtlippen 15c werden von der Haltescheibe 15a nicht beeinflußt, so daß die Dichtwirkung des Dichtungsringes 15 nicht beeinträchtigt wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Ventils 1 werden die Reibungsverluste der beim Arbeiten des Ventils 1 bewegten Teile au¹:* ein Minimum reduziert, so daß der für das öffnen und Schliessen des Ventils erforderliche Druck praktisch gleich ist und das Ventil damit praktisch hysteresefrei arbeitet. Dies hat den Vorteil, daß mit einem solchen Ventil eine sehr genaue Druckregelung möglich ist.

Für den konstruktiven Aufbau des Ventils 1 ist es besonders vorteilhaft, daß die von der Gehäusekappe 8 überdeckte Seite der Membran 7 gegenüber der dem Innenraum 29 des Ventils 1 zugewandten Seite stets mit einem niedrigeren Druck beaufschlagt wird. Dadurch ergibt sich für die Ankopplung der Stange 16 an die Membran 7 eine nur auf Zug beanspruchte Verbindung, die trotz der stets vorhandenen Fertigungstoleranzen auf einfache Weise herstellbar ist. Außerdem werden dadurch Abdichtungen für das sich zwischen dem Innenraum 29 des Ventils 1 und dem Raum 28 zwischen der Membran 7 und dem Ringflansch 5 erstreckenden Ankoppelglied 25 vermieden. Derartige Abdichtungen wurden Reibungsverluste zur Folge haben und damit das hysteresefreie Arbeiten des Ventils 1 beeinträchtigen,

1 Schutzansprüche
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Claims

Schutzansprüche

1. Ventil zur Steuerung eines Unter- oder Überdruckes, bei dem in einem Ventilgehäuse (2a,2b) ein eine Durchlaßöffnung (13) verschließender Ventilteller (14) angeordnet ist, der durch die Kraft einer an einem Widerlager (21) abgestützten Feder (22) an der Durchlaßöffnung (13) abliegt, bei welchem Ventil ferner ein mit dem Ventilteller (14) verbundenes Führungsglied (16) mittels einer am Ventilgehäuse (2a,2b,4) vorgesehene Führung (20) geführt und mit einer in einem an dem Ventilgehäuse (2a,2b,4) unmittelbar angebauten Membrangehäuse (5,8) angeordneten Membran (7) gekoppelt ist, wobei die Membran (7) zwischen einem an dem Ventilgehäuse (2a,2b,4) angeordneten Ringflansch (5) und einer mit diesem Ringflansch (5) verbundenen Gehäusekappe (8) eingespannt und auf ihrer von der Gehäusekappe (8) überdeckten Seite mit einem der Federkraft entgegenwirkenden Druck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Membran (7) auf der in Öffnungsrichtung des Ventiltellers (14) Ii genden Seite angeordnet und auf ihrer dem Führungsglied (16) zugekehrten Seite nur mit dem Druck des den in Öffnungsrichtung des Ventiltellers liegenden Innenraum (29) des Ventils durchströmenden Mediums beaufschlagbar ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-&eegr; e t , daß die das Führungsglied (16) mit der Membran (7) verbindenden Koppelteile (24,25,26) berührungsfrei durch eine Verbindungsöffnung (27) hindurchgeführt sind, durch die der von dem Medium durchströmte, in Öffnungsrichtung des Ventiltellers (14) liegende Innenraum (29) druckmäßig mit dem von dem Ringflansch

(5) und der Membran (7) umgrenzten Raum (28) verbunden ist.

3. Ventil nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß an der Membran (7) ein mit einer Öse (26) versehenes Ankuppelglied (25) vorgesehen ist, in die ein an dem Führungsglied (16) verschwenkbar angelenkter Haken (24) einhängbar ist.

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4. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in einem an der Gehäusekappe (8) für den Anschluß einer Drucksteuerleitung (34) angeordneten, rohrförmigen Anschlußnippel (32) oder der Drucksteuerleitung (34) selbst eine Verengung oder Kapillare oder ein Pfropfen (33) aus porösem oder faserigem Material vorgesehen ist.

5. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Ventilteller (14) auf der der Durchlaßöffnung (13) zugekehrfcrn Seite ein Dichtungsring (15) vorgesehen ist, auf dessen ebenfalls der Durchlaßöffnung (13) zugewandten Seite eine mit dem Ventilteller (14) verbundene ringförmige Haltescheibe (15a) angeordnet ist.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net , daß der Dichtungsring (15) zwei konzentrisch zueinander ausgebildete Dichtlippen (15c) aufweist und die Haltescheibe (15a) mittig zwischen den Dichtlippen (15c) angeordnet ist.

7. Ventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Haltescheibe (15a) mittels mehrerer gleichmäßig über ihren Umfang verteilter Halteklammern (15b), die nach Art von Heftklammern ausgebildet sind, an dem Ventilteller (14) gehalten ist.

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