DE9108484U1 - Druckregelventil - Google Patents

Description

K 1/91 26.06.91

Gebrauchsmusteranmeldunq
der

Heinz Knocks Pneumatik

4714 Selm-Bork

Druckrege!ventil

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil mit zwischen einer Federhaube und einem Kopfstück eingespannter Membran und mit einem in dem Kopfstück angeordneten, im wesentlichen zweiteiligen Ventil, an dessen Oberteil der Ventilsitz und in dessen Unterteil ein Sackbohrung für einen den Ventilteller aufweisenden Ventilkolben angeordnet ist.

Derartige, einen höheren Vordruck mindernde Regelventile sind beispielsweise aus dem Prospekt der Anmelderin, Prospektblatt DR.00/90 bekannt.

Das bekannte Druckregelventil nimmt in seinem Kopfstück einen Ventilkolben auf, welcher sich mit seinem zugeordneten Druckstift von unten her gegen das Membranlager legt. Der Ventilkolben ist

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in einem von unten her in das Kopfstück eingeschraubten Ventilunterteil gleitend geführt und bildet mit seinem oberen Ende den Ventilteller. Das Ventiloberteil ist von oben her in das Kopfstück eingeschraubt und weist an seinem unteren freien Ende den Ventilsitz auf.

Es ist ersichtlich, daß bei der Herstellung des bekannten Druckregelventiles sowohl von oben her als auch von unten her Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers in das Kopfstück eingebracht werden müssen. Die Verbindung des Ventilunterteiles und des Ventiloberteiles erfolgt über die Bohrungen im Kopfstück. Ventiloberteil und Ventilunterteil sind selbst nicht unmittelbar aneinander zentriert. Bei dem vorbekannten Ventil erfordern die am Kopfstück erforderlichen Bearbeitungsgänge zum einen einen erheblichen Aufwand; zum anderen müssen Ventiloberteil und Ventilunterteil einzeln in das Kopfstück montiert werden. Neben dem relativ großen Herstellungsaufwand führen beide Maßnahmen zu unerwünschten Fluchtfehlern, d.h. zu einer nicht exakt definierbaren Lage des Druckstiftes am Membranlager einerseits und der Lage des am Ventiloberteil angeordneten Ventilsitzes am Ventilteller des Ventilkolbens andererseits.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, sowohl die Herstellung derartiger Ventile zu vereinfachen als auch eine exaktere, d.h. definiertere Anordnung des Ventils in dem Kopfstück zu erreichen.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Lehre nach Anspruch gelöst.

Durch die Zusammenfügung des Patronenoberteiles und des Patronenunterteiles zu einer geschlossenen Patrone aufgrund einer

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gegenseit igen Verschraubung werden die beiden Bauteile exakt fluchtend miteinander verbunden. Hierbei besteht die Möglichkeit (s. Anspruch 8) durch entsprechende Zentrierschultern zwischen den beiden Teilen eine exakte Fluchtung zu erreichen. Sowohl Patronenoberteil als auch Patronenunterteil können kostengünstig jeweils für sich in einer einzigen Aufspannung gefertigt werden. Auch dies begünstigt die Vermeidung von Fluchtfehlern. Das Patronenunterteil wird zuverlässig in einer Sackbohrung des Kopfstückes festgelegt; damit ist auch bei der Herstellung des Kopfstückes mit Bezug auf die hier in Frage stehende Ventilpatrone nur eine einzige Bohrung mit einem einzigen Gewinde erforderlich. Schließlich ist die gesamte Patrone - und zwar durch das Patronenoberteil - dichtend in der Sackbohrung des Kopfstückes geführt; da die Schraubverbindung des Patronenunterteils mit der Sackbohrung des Kopfstückes einerseits und die dichtende Führung des Patronenoberteils in der Sackbohrung des Kopfstückes andererseits sehr weit auseinander1iegen, wird auch hier ein optimales Maß an Zentrierung erreicht.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ventilpatronenausbildung liegt also darin, daß die Ventilpatrone sowohl in sich (Patronenoberteil, Patronenunterteil und Ventilkolben) als auch gegenüber dem Kopfstück definiert befestigt bzw. geführt ist.

Damit ist sichergestellt, daß sowohl der Druckstift immer exakt an der Membrandichtung des Membranlagers anliegt als auch daß der Ventilsitz bei Dauerbeanspruchung jeweils der gleichen Stelle des Ventiltellers anliegt.

Weitere Merkmale sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet. Eine technisch einfache Lösung ergibt sich gemäß Anspruch 2, wenn

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das Patronenoberteil mutterartig das Patronenunterteil überfaßt; dabei ergibt sich gleichzeitig die Möglichkeit (s. Anspruch 8) mittels einer nach innen vorspringenden Zentrierschulter das Patronenoberteil am Patronenunterteil zu zentrieren. Das Patronenunterteil weist zweckmäßig - in Axialrichtung gesehen zwei übereinander liegende Gewindeabschnitte auf, die durch eine Nut voneinander getrennt sind. Der obere Gewindeabschnitt dient dabei der Verbindung mit dem Patronenoberteil; der untere Gewindeabschnitt der Verbindung mit dem entsprechenden Gegengewinde in der Sackbohrung des Kopfstückes. Die Gegendruckfeder (s. Anspruch 5) liegt bei der erfindungsgemäßen Lösung geschützt im Inneren der Sackbohrung des Patronenunterteiles.

Während der Ventilkolben mit der Gegendruckfeder bei der Ausführungsform nach dem Std. d. T. gewissermaßen ungeschützt in einer Durchgangsbohrung des Kopfstückes liegt, ist beim Anmeldungsgegenstand der Ventilkolben mit der Gegendruckfeder geschützt in einer Sackbohrung des Patronenoberteiles angeordnet. Im zusammengeschraubten Zustand, d.h. im Betriebszustand (s. Anspruch 7) überdecken sich Patronenoberteil und Patronenunterteil etwa zur Hälfte, so daß auch hierdurch eine einwandfreie Zentrierung und ein einwandfreies Fluchten der einzelnen Bauteile gegeben ist.

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Das erfindungsgemäße Druckregelventil wird anhand eines aus der einzigen Figur ersichtlichen Ausführungsbeispieles näher erläutert:

Das allgemein mit 1 bezeichnete Druckregelventil besteht in seinen wesentlichen Bauelementen aus einer Federhaube 2, die mittels eines Gewindes 16 mit dem Kopfstück 3 verschraubt ist, aus einer zwischen der Federhaube 2 und dem Kopfstück 3 eingespannten Membran 4, die unterseitig ein Membranlager 5 und oberseitig einen Membranteller 6 aufweist, der seinerseits über eine Druckfeder 7 beaufschlagt ist. Die Druckfeder 7 stützt sich mit ihrem oberen Ende an einer Mutter 12 ab, die mittels eines Handrades 8, eines vom Handrad überfaßten Vierkantes 9 und einer Spindel 10 derart bewegt werden kann, daß die Federspannung voreinstellbar ist.

Im Kopfstück 3 ist eine Sackbohrung 17 vorgesehen, in die die allgemein mit 20 bezeichnete Ventilpatrone einschraubbar ist. Die Ventilpatrone 20 besteht aus einem Patronenoberteil 18 und einem Patronenunterteil 19. Zum Zwecke der Montage werden zunächst in das Patronenunterteil 19 die Gegendruckfeder 30 und der Ventilkolben 24, der einstückig mit dem Druckstift 35 ausgebildet ist, eingesetzt. Das Patronenunterteil wird mit dem Ventilkolben 24 anschließend in das Patronenoberteil 18 eingeführt, wobei das Innengewinde 25 des Patronenoberteils 18 mit dem Außengewinde 26 des Patronenunterteils 19 verschraubt wird. Beide Teile sind somit fest miteinander verbunden, wobei zusätzlich die Zentrierschulter 37 des Patronenoberteils für eine fluchtende Ausrichtung der Bauteile zueinander sorgt. Die Gegendruckfeder liegt dabei geschützt in der Sackbohrung 22 des Patronenunterteils 19. Die Verschraubung zwischen dem Patronenunterteil 19 und der Sackbohrung 17 des Kopfstückes 3

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erfolgt durch das Außengewinde 26' des Patronenunterteils 19 einerseits und das Innengewinde 29 der Sackbohrung 17. Es ist ersichtlich, daß das Patronenunterteil 19 an seiner Mantelfläche zwei übereinander angeordnete Gewindeabschnitte, nämlich das Außengewinde 26 und das Außengewinde 26' aufweist, welche durch eine Nut 28 voneinander getrennt sind.

Das Ventil arbeitet in bekannter Weise wie folgt:

In der Ruhelage und bei fehlendem Vordruck V drückt die Druckfeder 7 aufgrund der Vorspannung das Membranlager 5 und damit den Druckstift 35 in der Bildebene nach unten, so daß der Ventilteller 23 vom Ventilsitz 21 abgehoben wird.

Bei in der Eingangsbohrung 32 anstehendem Vordruck V durchströmt das Medium den in der Zeichnung nicht dargestellten Spalt zwischen Ventilteller und Ventilsitz und gelangt durch die kopfseitigen Oeffnungen 38 im Patronenoberteil 18 in den Druckraum 15 unterhalb der Membran 4. Gleichzeitig gelangt das Druckmedium über radiale Bohrungen im Druckstift 35 sowie die zugeordnete Längsbohrung 36 im Ventilkolben in die Sackbohrung des Patronenunterteils 19 und bewirkt einen Druckausgleich zwischen Ober- und Unterseite des Ventilkolbens 24.

Sollte im Bereich der Ausgangsbohrung 33 auf der mit M bezeichneten Minderdruckseite ein zu hoher Druck anstehen, kann die Membrandichtung 13 vom Druckstift 35 abheben und das Medium über den Ueberströmkanal 14 abfließen.

Es ist erkennbar, daß durch die Vereinheitlichung des Patronenoberteiles 18, des Patronenunterteiles 19 und des Ven-

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tilkolbens 24 zu einer in sich zentrierten Ventilpatrone einerseits und des weiteren durch die im großen Abstand erfolgende Abstützung des Patronenunterteils 19 im Bereich des Gewindes 2 6', 29 am unteren Ende sowie die Abstützung des Patronenoberteils 18 durch die Dichtung 27 am anderen Ende andererseits eine gute, Fluchtfehler vermeidende Zentrierung erreicht wird, so daß im Ergebnis ein Druckregelventil mit guter Ansprechcharakteristik und hoher Lebensdauer erzielt wird.

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Bezuqsze ichenliste

1 = Druckregelventil

2 = Federhaube

3 = Kopfstück

4 = Membran

5 = Membranlager

6 = Membranteller

7 = Druckfeder

8 = Handrad

9 = Vierkant

10 = Spindel

11 = Spindelteller

12 = Mutter

13 = Membrandichtung

14 = Ueberströmkanal

15 = Druckraum

16 = Gewinde zwischer Federhaube und Kopfstück

17 = Sackbohrung im Kopstück

18 = Patronenoberteil

19 = Patronenunterteil

20 = Ventilpatrone

21 = Ventilsitz

22 = Sackbohrung des Patronenunterteiles

23 = Ventilteller

24 = Ventilteller

25 = Innengewinde des Patronenoberteiles

26 = Außengewinde des Patronenunterteiles 26' = Außengewinde des Patronenunterteiles

27 = O-Ring-Dichtung

28 = Nut im Patronenunterteil

29 = Innengewinde der Sackbohrung

30 = Gegendruckfeder

31 = Sackbohrung des Patronenoberteiles

32 = Eingangsbohrung

33 = Ausgangsbohrung

34 = Ueberströmbohrung

35 = Druckstift

36 = Längsbohrung

37 = Zentrierschulter

38 = kopfseitige Oeffnungen im Patronenoberteil V = Vordruck

M = Minderdruck

Claims (8)

Gebrauchsmusteransprüche

1. Druckregelventil mit zwischen einer Federhaube und einem Kopfstück eingespannter Membran und mit einem in dem Kopfstück angeordneten, im wesentlichen zweiteiligen Ventil, an dessen Oberteil der Ventilsitz und in dessen Unterteil eine Sackbohrung für einen den Ventilteller aufweisenden Ventilkolben angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a. Oberteil (Patronenoberteil 18) und Unterteil (Patronenunterteil 19) des Ventils weisen miteinander korrespondierende Gewinde (Innengewinde 25, Außengewinde 26) auf und bilden gemeinsam eine Ventilpatrone (20).

b. Das Patronenunterteil (19) weist ein mit einer Sackbohrung (17) des Kopfstückes (3) korrespondierendes Außengewinde (26·) auf.

c. Das Patronenoberteil (18) ist dichtend (O-Ring 27) in der Sackbohrung (17) des Kopfstückes (3) geführt.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Patronenoberteil (18) in seinem unteren Bereich ein Innengewinde (25) aufweist.

3. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Patronenunterteil (19) an seiner Mantelfläche zwei durch eine umlaufende Nut (28) getrennte Außengewindeabschnitte (Außengewinde 26, 26') aufweist.

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4. Druckregelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Außengewindeabschnitt (Außengewinde 26') mit dem Innengewinde (29) der Sackbohrung (17) des Kopfstückes (3) und der obere Außengewindeabschitt (Außengewinde 26) mit dem Innengewinde (25) des Patronenoberteiles (18) korrespondiert.

5. Druckregelventil nach Anspruch I₇ dadurch gekennzeichnet, daß das Patronenunterteil (19) eine Sackbohrung (22) zur Aufnahme einer Gegendruckfeder (30) aufweist.

6. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (24) in einer Sackbohrung (31) des Patronenoberteiles (18) angeordnet ist.

7. Druckregelventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausbildung des oberen Außengewindes (26) des Patronenunterteils (19) und des Innengewindes (25) des Patronenoberteils (18) derart, daß sich beide Teile im Betriebszustand etwa je zur Hälfte überdecken.

8. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sackbohrung (31) des Patronenoberteils (18) eine innenseitig gegen das Patronenunterteil (19) vorspringende Zentrierschulter (37) aufweist.

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