DEV0000981MA

DEV0000981MA - Differential pressure regulator, especially flow regulator for flowing media

Info

Publication number: DEV0000981MA
Authority: DE
Inventors: Franz Josef Dipl.-Ing Köln-Sülz Schuppert
Original assignee: Joh. Vaillant KG, Remscheid
Publication date: 1951-03-22

Description

Es sind zur Mengenregelung von strömenden Medien, insbesondere an Gasgeräten, Differenzdruckregler bekannt, bei denen ein scheibenförmiger Schwebekörper unter Freilassung eines Ringspaltes in der Strömung angeordnet und auf einem Zapfen mittels einer Steuerhülse lose geführt ist. Bei derartigen Reglern steuert der Rand zugleich zur Führung der Schwebescheibe dienenden Steuerhülse als Steuerkante die Größe der Durchlassöffnungen, durch die das Medium strömt. Es stellt sich bei solchen Reglern infolgedessen beiderseits der Schwebescheibe immer ein Differenzdruck ein, der von dem Gewicht des aus Schwebescheibe und Steuerhülse bestehenden Schwebesystems abhängt. Ein einwandfreies und genaues Arbeiten eines solchen Reglers kann indessen nur dann erzielt werden, wenn die Reibung in der Führung der Steuerhülse sehr gering ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reibungsverhältnisse zu verbessern und auf ein Minimum zu bringen, wodurch eine Steigerung der Regelempfindlichkeit und Regelgenauigkeit erzielt wird. Die Erfindung geht zunächst von der Erkenntnis aus, dass vor allem Verkantungen in der mit relativ großem Spiel ausgebildeten Führung vermieden werden müssen. Dies geschieht erfindungsgemäss dadurch, dass der Schwerpunkt des aus Schwebekörper und Steuerhülse bestehenden Schwebesystems unterhalb des scheibenförmigen Schwebekörpers liegt. Das Schwebesystem hängt dabei im stabilen Gleichgewicht in der Strömung, halt also nicht - wie es bei labilem Gleichgewicht der Fall wäre - die Tendenz umzukippen und sich an den Führungszapfen einseitig anzulegen. Es hat sich gezeigt, dass sich bei der Ausbildung des Schwebesystems gemäss der Erfindung die Führung der Steuerhülse so ausgebildet werden kann, dass beim normalen Betrieb des Reglers die Führungsflächen garkeine Berührung miteinander haben.Differential pressure regulators are known for regulating the amount of flowing media, in particular on gas devices, in which a disk-shaped float is arranged in the flow leaving an annular gap and is loosely guided on a pin by means of a control sleeve. In such regulators, the edge controls the size of the passage openings through which the medium flows at the same time as the control sleeve, which serves to guide the floating disk. As a result, with such regulators, there is always a differential pressure on both sides of the float disk, which depends on the weight of the float system consisting of the float disk and control sleeve. Correct and accurate operation of such a controller can, however, only be achieved if the friction in the guide of the control sleeve is very low. The invention is based on the object of improving the friction conditions and bringing them to a minimum, as a result of which an increase in control sensitivity and control accuracy is achieved. The invention is initially based on the knowledge that, above all, canting in the guide, which is designed with a relatively large amount of play, must be avoided. According to the invention, this takes place in that the center of gravity of the float system consisting of the float and control sleeve is below the disk-shaped float. The suspension system hangs in a stable equilibrium in the flow, so it does not - as would be the case with an unstable equilibrium - stop the tendency to tip over and rest on one side of the guide pin. It has been shown that when the levitation system is designed according to the invention, the guide of the control sleeve can be designed in such a way that the guide surfaces have no contact with one another during normal operation of the controller.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird der scheibenförmige Schwebekörper mit Schrägflächen versehen, so dass durch die Strömung ein Drehmoment auf den Schwebekörper ausgeübt wird. Bei Meßgeräten ist es an sich bekannt, einen als Marke dienenden Schwebekörper durch die Strömung in Umdrehung zu versetzen. Es hat sich gezeigt, dass dieses dort wohl vorwiegend zur Erhöhung der Lagestabilität verwendeteIn a further embodiment of the invention, the disk-shaped float is provided with inclined surfaces so that the flow exerts a torque on the float. In the case of measuring devices, it is known per se to set a float serving as a mark in rotation by the flow. It has been shown that this was used there mainly to increase the positional stability

Prinzip sich auch bei den anderen Druckverhältnissen eines Differenzdruckreglers anwenden lässt und hier wesentlich zur Verminderung der Reibung beiträgt.The principle can also be applied to the other pressure ratios of a differential pressure regulator and here contributes significantly to reducing friction.

Die Erfindung ist im folgenden an zwei schematisch dargestellten Ausführungsformen von Gasmengenreglern näher beschrieben.The invention is described in more detail below using two schematically illustrated embodiments of gas flow regulators.

In Abb. 1 ist ein zweiteiliges Reglergehäuse dargestellt, in dessen oberen Teil 1 eine mit einem Anschlußstutzen 2 versehene Reglerglocke 3 eingesetzt ist. Die Reglerglocke 3 besitzt eine durch ein einstellbares Ventil 4 regelbare Durchlassöffnung 5. In der Reglerglocke 3 ist unter Freilassung eines schmalen Ringspaltes 6 ein scheibenförmiger Schwebekörper 7 angeordnet, der durch Träger 8, 8' mit einer Steuerhülse 9 verbunden ist. Die Steurhülse 9 sitzt lose auf einem oben bei 10 geschlossenen, mit seitlichen Durchtrittsöffnungen 11, 11' versehenen Rohrstutzen 12. Das durch den Rohrstutzen 12 eintretende Gas strömt durch die Durchtrittsöffnungen 11, 11' in den Raum unterhalb des Schwebekörpers 7 ein und fliesst einesteils über en Ringspalt 6 und anderenteils durch den Ringraum zwischen Gehäuse 1 und Reglerglocke 3 durch die Öffnung 5 nach dem Austrittsstutzen 2 ab. Durch die Drosselung im Ringspalt 6 entsteht oberhalb des Schwebekörpers 7 ein geringerer Druck, so dass der Schwebekörper 7 und mit ihm die Steuerhülse 9 durch die Strömung angehoben wird. Dabei wird jedoch die steuernde Oberkante der Steuerhülse 9 das bei 11 - 11' zuströmende Gas gedrosselt, mithin der Druck unter dem Schwebekörper 7 vermindert. Es stellt sich durch diesen Regelvorgang ein Gleichgewicht ein, bei dem das Gewicht des Schwebesystems 7, 8, 9 dem am Ringspalt 6 herrschenden Differenzdruck entspricht. Die Stellung des Schwebesystems 7, 8, 9 bei diesem Gleichgewichtszustand hängt natürlich von der Größe des Nebenstromes, d.h. von der Einstellung des Ventils 4 ab. Für die Erfindung ist wesentlich, dass das Schwebesystem 7, 8, 9 in der Strömung hängt, d.h., dass sein Schwerpunkt unterhalb des Schwebekörpers 7 liegt. Im Betriebszustand berührt dann die Steuerhülse 9 die Wandung des Stutzens 12 kaum, und es entsteht dort keine nennenswerte Reibung.In Fig. 1, a two-part regulator housing is shown, in the upper part 1 of a control bell 3 provided with a connecting piece 2 is inserted. The regulator bell 3 has a passage opening 5 that can be regulated by an adjustable valve 4. In the regulator bell 3, a disk-shaped float 7 is arranged, leaving a narrow annular gap 6 free, which is connected to a control sleeve 9 by supports 8, 8 '. The control sleeve 9 sits loosely on a pipe socket 12, which is closed at the top at 10 and is provided with lateral passage openings 11, 11 '. The gas entering through the pipe socket 12 flows through the passage openings 11, 11' into the space below the float 7 and partly overflows The annular gap 6 and the other part through the annular space between the housing 1 and the regulator bell 3 through the opening 5 after the outlet nozzle 2. The throttling in the annular gap 6 creates a lower pressure above the float 7, so that the float 7 and with it the control sleeve 9 are raised by the flow. In this case, however, the controlling upper edge of the control sleeve 9 is throttled the gas flowing in at 11-11 ', and consequently the pressure under the float 7 is reduced. This regulating process creates an equilibrium in which the weight of the suspension system 7, 8, 9 corresponds to the differential pressure prevailing at the annular gap 6. The position of the suspension system 7, 8, 9 in this state of equilibrium naturally depends on the size of the secondary flow, i.e. on the setting of the valve 4. It is essential for the invention that the floating system 7, 8, 9 hangs in the flow, i.e. that its center of gravity lies below the floating body 7. In the operating state, the control sleeve 9 hardly touches the wall of the connecting piece 12 and there is no significant friction there.

Bei dem in der Abbildung 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die gleichen Bezugszeichen verwendet worden sind, ist die Steuerhülse 9 unmittelbar an dem Schwebekörper 7 angebracht. Die durch die Oberkante der Steuerhülse 9 gesteuerten Durchtrittsöffnungen 11, 11' liegen hier oberhalb des Schwebesystems 7, 9, so dass also hier nicht der Gaseintritt, sondern der Gasaustritt gedrosselt wird.In the embodiment shown in Figure 2, in which the same reference numerals have been used, the control sleeve 9 is attached directly to the float 7. The one through the top The passage openings 11, 11 'controlled by the control sleeve 9 are here above the levitation system 7, 9, so that it is not the gas inlet but the gas outlet that is throttled here.

In Abbildung 3 ist schaubildlich der scheibenförmige Schwebekörper 7 und die daran befestigte Steuerhülse 9 gesondert dargestellt. Die Scheibe 7 hat an ihrem Umfang zu Schrägflächen 13, 13' aufgebogene Lappen. Der Schwebekörper 7 erhält dadurch in der Strömung ein Drehmoment und rotiert langsam, so dass keine Reibung der Ruhe entstehen kann.In Figure 3, the disk-shaped float 7 and the control sleeve 9 attached to it are shown separately. On its circumference, the disc 7 has lobes which are bent up to form inclined surfaces 13, 13 '. As a result, the float 7 receives a torque in the flow and rotates slowly so that no friction can arise at rest.

Claims

1. Differential pressure regulator, in particular volume regulator for flowing media, in which a disk-shaped float is arranged in the flow leaving an annular gap free and is loosely guided on a pin by means of a control sleeve, the edge of which controls the passage opening for the medium, characterized in that the focus of the from the float (7) and control sleeve (9) existing float system is below the disk-shaped float (7).

2. Differential pressure regulator according to claim 1, characterized in that the disk-shaped float (7) is provided with inclined surfaces (13) so that a torque is exerted on the float by the flow.