DK173889B1 - Differenstryksstyret ventil - Google Patents

Description

DK 173889 B1 i

Opfindelsen angår en differenstrykstyret ventil med et ventilhus, som har et ventilsæde og et med en ventilstang forsynet lukkestykke, med et membranhus, som er anbragt på ventilhuset og ved hjælp af en på ventilstangen virkende 5 membran er inddelt i to trykrum, og med en indstillingsanordning, som er anbragt på membranhuset samt har en på membranen virkende referenceværdi-fjeder og en indstillingsanordning for referenceværdi-fjederen.

10 Ved en kendt ventil af denne art (EP-OS 0 354 427) findes en gennemgående ventilstang, som forbinder lukkestykket, membranen og en af referenceværdi-fjederen belastet fjedertallerken med hinanden og med en fri ende nær lukkestykket er lejret i en føring af ventilhuset. Tværkræfter, 15 som i området af indstillingsanordningen og/eller i området af membranen overføres til ventilstangen, fx ved hjælp af usymmetriske fjederkræfter (skævheder), fører til uønskede friktionsbelastninger i den tætnede gennemføring af ventilhuset og dermed til en hysterese ved ventilbevægel-20 sen og til for stor slitage.

Formålet med opfindelsen er at angive en ventil af den i indledningen beskrevne art, og at dens ventilstang kan bevæges letglidende og uden friktion.

25

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at der i centrum af membranen er fastgjort en indsats, mod hvilken en ende-anlægsflade af ventilstangen ligger an under indflydelse af en ventilfjeder, og som over en ledforbindelse er 30 forbundet med en stift, som rager ind i indstillingsanordningen og dér er belastet af referenceværdi-fjederen.

Ved denne konstruktion står membranen over et første koblingssted, som befinder sig mellem indsats og anlægsflade, 35 i kontakt med ventilstangen og over et andet koblingssted, som dannes af ledforbindelsen, i kontakt roed den til ind- DK 173889 B1 2 stillingsanordningen førende stift. Stilles membrananord-ningen skrå ved konstruktive usymmetrier eller uens fjederkræfter/ så kan indsatsen svinge omkring ledforbindelsen og forskydes på tværs i forhold til ventilstangens an-5 lægsflade. Der overføres derfor ingen tværkræfter til ventilstangen. Som følge deraf fås en letglidende bevægelse af ventilstangen med minimal hysterese og ringe slitage.

Det er gunstigt, at stiften rager tætnet ud af membranhu-10 set, og indstillingsanordningen som enhed er aftagelig fra membranhuset. Tætningen af stiften tillader at anbringe referenceværdi-fjederen i den normale atmosfære; den kan derfor til enhver tid indstilles eller udskiftes ved ombytning af indstillingsanordningen. På grund af ledforbin-15 delsen er tætningen for stiften højst minimalt belastet af fra membranen stammende tværkræfter, forhindrer altså ikke den letglidende aktivering.

En særlig enkel udførelsesform fås, når indsatsen er fast-20 gjort på to støtteplader, der dækker membranen på begge sider. Dette kan gennemføres således, at indsatsen har en omkredsvæg, som forløber gennem en centrisk åbning i støttepladerne og er dér fastgjort ved bertling. Ved hjælp af forbindelsen af indsatsen med støttepladerne sikres, at 25 også en forholdsvis lille indsats er forbundet sikkert med membranen.

Det er af fordel, at ledforbindelsen er dannet af et ledhoved, som over en hals er fastgjort på stiften, og en bag 30 ledhovedet gribende ledskål i indsatsen. Herved tages der hensyn til, at ved de sædvanlige udførelser af en diffe-renstrykstyret ventil, ved hvilken det højere tryk hersker i det bort fra ventilen vendte trykrum, virker referenceværdi-fjederen med trækkræfter på membranen, ledforbindel-35 sen skal altså overføre trækkræfter.

3 DK 173889 B1

Ifølge en foretrukken udførelsesform har ledhovedet en i det mindste delvis kugleformet overflade, og ledskålen er dannet af en tværboring, til hvilken en slids slutter sig til optagelse af halsen. Dette letter sammenbygningen af 5 indsats og stift.

Herved kan der være anbragt en kappe, som i aksialretning arreteres på stiften, og som overgriber indsatsen i tværboringens område. En let kunststofkappe er tilstrækkelig, 10 fordi der ikke skal optages store kræfter.

I en videre udformning anbefales det, at der i indsatsen er anbragt en aflastningsventil, som ved overskridelse af en forudbestemt trykdifferens forbinder det højere bela-15 stede trykrum med det lavere belastede trykrum. En aflastningsventil mellem de to trykrum er i og for sig kendt.

Den anbringes i det foreliggende tilfælde pladsbesparende og let fremstilbar i indsatsen.

20 Især kan indsatsen have en med tværboringen i forbindelse stående aksialboring, mod hvis frie ende en ventilkugle er holdt ved hjælp af en fjeder.

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af et 25 på tegningen vist foretrukket udførelseseksempel. Den eneste figur viser et længdesnit gennem en ventil ifølge opfindelsen.

Den viste ventil består af tre til hinanden fastgjorte de-30 le, nemlig en ventilenhed 1, en membranopsats 2 og en indstillingsanordning 3.

Ventilenheden 1 omfatter et ventilhus 4 med et ventilsæde 5. Dette virker sammen med et lukkestykke 6, som er for-35 bundet med en ventilstang 7. Lukkestykket kan skrues på en gevindstuds 8 af ventilstangen 7 og klemmer derved bunden 4 DK 173889 B1 af en af plademateriale optrukket skål 9 fast mod en aftrapning af ventilstangen 7. En indsats 10, der danner en gennemføring, i huset 4 har et føringsafsnit il for ventilstangen 7 og en tætning 12 for skålen 9. Herved fås et 5 kompensationsrum 13, som over et kanalsystero 14 i lukkestykket 6 og i ventilstangen 7 er forbundet med ventilhusets 4 indgangsrum 15. På denne måde fås en statisk trykudligning af lukkestykket.

10 Membranopsatsen 2 har et membranhus 16 med en nedre skål 17 og en ved hjælp af bertling hermed forbundet øvre skål 18. På den nedre skål 17 er en fastgørelsesring 19 påbert-let, som ved hjælp af en omløbermøtrik 20 kan fastgøres på ventilhuset 4. På den øvre skål 18 er et som pakdåse tje- 15 nende tætningshus 21 påbertlet, som har en profilering 22 i form af en omløbende ringnot med konusformede sidevægge.

En membran 23 er indspændt ved kanten mellem skålene 17 og 18 og på begge sider dækket af støtteplader 24 og 25. En indsats 26 har en omkredsvæg 27, som forløber gennem en 20 centrisk åbning i støttepladerne 24, 25 og er dér fastgjort ved bertling. Ventilstangen 7 bærer på den øvre ende en af en plade dannet anlægsflade 28, som ved hjælp af en ventilfjeder 29 trykkes mod indsatsen 26. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Membranen 23 inddeler membranhuset 16 i et nærmest venti 2 len liggende trykrum 30 og et bort fra ventilen vendt 3 trykrum 31. Trykrummet 30 står over en boring 32 i forbin 4 delse med kompensationsrummet 13 og dermed med ventilhu 5 sets 4 indgangsrum 15. Trykrummet 31 har en tilslutning 33 6 for en impulsledning, over hvilken et anlægstryk, som skal 7 overvåges, og som i reglen er højere end trykket i tryk 8 rummet 30, kan tilføres. I trykrummet 30 findes en mem 9 branfjeder 34, som belaster membranen opad, og i trykrum 10 met 31 findes en membranfjeder 35, som belaster membranen 11 23 nedad. En ført stift 36 er på den nedre ende over en ledforbindelse 37 forbundet med indsatsen 26. Den regule- 5 DK 173889 B1 rer ud gennem tætningshuset 21. Ledforbindelsen 37 har et halvkugleformet hoved 38, som over en hals 39 er forbundet med stiften 36, og en ledskål 40, som griber bag ledhovedet 38. Ledskålen er dannet af en tværboring 41, hvis akse 5 står vinkelret på tegneplanet, og på hvis overside en i samme retning forløbende slids 42 tilslutter sig for gennemføring af halsen 39. Ved montagen skubbes ledhovedet 38 fra siden ind i tværboringen 41 og holdes i midten af boringen ved hjælp af en påsat kappe 43 således, at det kan 10 gennemføre en begrænset alsidig svingbevægelse.

I indsatsen 26 er der anbragt en aflastningsventil 44, som har en ventilkugle 45, der ved hjælp af en fjeder 46 trykkes mod den frie ende af en med tværboringen 41 i forbin-15 delse stående aksialboring 47.

Indstillingsanordningen 3 har en ringformet sokkel 48, som kan skubbes op på tætningshuset 21 og ved hjælp af skruer 49, som med keglespidser griber i ringnoten 22, kan fast-20 gøres på membranhuset 16. En som skruetrykfjeder udformet referenceværdi-fjeder 50 strækker sig koaksialt med stiften 36 mellem en nærmest membranen liggende støtteplade 51 og en bort fra membranen vendt fjedertallerken 52. Støttepladen 51 sikres ved hjælp af en føring 53 mod drejning og 25 har et udvendigt gevind 54, som står i indgreb med et tilsvarende indvendigt gevind på omkredsvæggen 55 af et dre-jegreb 56. Drejegrebet 56 har på den nedre ende fjedrende tunger 57, som med fremspring 58 rager under en aftrapning af soklen 48. Drejegrebet 56 er derfor drejeligt, men 30 fastholdt aksialt. På støttepladen 51 ligger en viserring 59, som med radiale visertunger 60 rager gennem to aksial-slidser 61 i drejegrebet 56 og samvirker med en markering på drejegrebets udvendige side. 1

Fjedertallerkenen 52 er over en konusvæg 62 forbundet med en rørformet forlængelse 63, som forløber til i nærheden 6 DK 173889 B1 af membranopsatsen 2 og dér med stiften 36 danner en kobling 64, især en snapkobling. Til dette formål har stiften 36 et hoved 65, som på endesiden er forsynet med en skråflade 66. Denne virker sammen med en bag hovedet gribende 5 fatning 67, som på sin endeside ligeledes har skråflader 68. Fatningen er udformet på fjederarme 69, som opstår ved hjælp af akseparallelle slidser 70 i den rørformede forlængelse 63. Slidserne 70 forløber ind i konusvæggen 62, således at man ved at føre et værktøj ind gennem drejegre-10 bets 56 åbning 71 på endesiden ved overgangen fra forlængelsen 63 til konusvæggen 62 kan bevirke en spredning af fjederarmene 69 og derved kan løsne koblingen 64.

Det antages, at den viste ventil skal holde trykfaldet 15 konstant i et anlæg, fx i et varmtvands-varmeanlæg. Da anbringes ventilen på anlæggets udgang, altså i tilbageløbsledningen, og tilslutningen 33 forbindes med fremløbsledningen. Det nedre trykrum 30 fører så tilbageløbstrykket og det øvre trykrum 31 fremløbstrykket. Dette giver en i 20 lukkeretning virkende kraft. Den modvirkes af referenceværdi-fjederens kraft, som i området af ledforbindelsen 37 og koblingen 64 er virksom som trækkraft, på sædvanlig måde indstilles en ligevægtstilstand, ved hvilket trykfaldet har den ønskede værdi i anlægget.

25

Referenceværdi-fjederen kan til enhver tid indstilles ved drejning af drejegrebet 56. Hvis man ønsker at anvende et andet fjedersæt, kan indstillingsanordningen ganske enkelt udskiftes som en enhed. Herved kan fjederarmene 69 spredes 30 ved hjælp af et værktøj, som har en mindre konusvinkel end konusvæggen 62, således at koblingen 64 løsnes. Ved den fornyede montage sker påsnapningen af koblingen 64 på grund af skråfladerne 66 og 68 automatisk. Hvis referenceværdi-fjederens 50 kraft skulle være for stor, er det til-35 strækkeligt at trykke fjedertallerkenen 52 noget nedad, hvad der uden videre er muligt gennem åbningen 71.

7 DK 173889 B1

Koblingens 64 spillerum og ledbevægelighed forhindrer, at tværkræfter, som kan optræde ved en usymmetri af referenceværdi-fjederen 50 på fjedertallerkenen 52, i generende grad overføres til stiften 36. Det samme gælder på grund 5 af ledforbindelsen 37 også, når membranen 23 kommer ud for en eller anden skæv stilling. Stiften 36 kan derfor føres uden friktion og let bevægelig igennem tætningshuset 21.

Der kan heller ikke overføres nogen tværkræfter fra membranen til ventilstangen 7, fordi ventilstangen 7 er ad-10 skilt fra indsatsen 26, og kun trykkræfter kan overføres.

Som følge heraf befrygtes heller ingen generende friktion på tætningen 12, som forhindrer ventilens bevægelighed og fremkalder generende slitage.

15 Ved varmeanlæg kan det ske, at ved spærring af alle forbrugere falder tilbageløbstrykket på grund af afkøling af vandet og den dermed forbundne sammentrækning i trykrummet 30, mens fremløbstrykket i trykrummet 31 svarer til det normale anlægstryk, fx 5 bar. For at man ikke skal anvende 20 tykke og træge membraner, er aflastningsventilen 44 anbragt, som under de nævnte omstændigheder åbner og bevirker en delvis trykudligning mellem de to trykrum 30 og 31.

Claims (9)

1. Differenstrykstyret ventil med et ventilhus (4), som 5 har et ventilsæde (5) og et med en ventilstang (7) forsynet lukkestykke (6), med et membranhus (16), som er anbragt på ventilhuset (4) og ved hjælp af en på ventilstangen (7) virkende membran (23) er inddelt i to trykrum (30, 31), og med en indstillingsanordning 10 (3), som er anbragt på raembranhuset (16) samt har en på membranen (23) virkende referenceværdi-fjeder (50) og en indstillingsanordning for referenceværdi-fjederen (50), kendetegnet ved, at der i centrum af membranen (23) er fastgjort en indsats (26), 15 mod hvilken en ende-anlægsflade (28) af ventilstangen (7) ligger an under indflydelse af en ventilfjeder (29), og som over en ledforbindelse (37) er forbundet med en stift (36), som rager ind i indstillingsanordningen (3) og dér er belastet af referenceværdi-fjede-20 ren (50).

2. Ventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at stiften (36) rager tætnet ud af membranhuset (16), og indstillingsanordningen (3) som en enhed er aftagelig 25 fra merobranhuset (16).

3. Ventil ifølge krav l eller 2, kendetegnet ved, at indsatsen (26) er fastgjort på to støtteplader (24, 25), der dækker membranen (23) på begge si- 30 der.

4. Ventil ifølge krav 3, kendetegnet ved, at indsatsen (26) har en omkredsvæg (27), soro forløber gennem en centrisk åbning i støttepladerne (24, 25) og 35 dér er fastgjort ved hjælp af bertling. 9 DK 173889 B1

5. Ventil ifølge et af kravene 1-4, kendetegnet v e d, at ledforbindelsen (37) er dannet af et ledhoved (38), som over en hals (39) er fastgjort på stiften (36), og en bag ledhovedet gribende ledskål 5 (40) i indsatsen (26).

6. Ventil ifølge krav 5,kendetegnet ved, at ledhovedet (38) har en i det mindste delvis kugleformet overflade, og ledskålen (40) er dannet af en tvær- 10 boring (41), til hvilken en slids (42) slutter sig til optagelse af halsen (39) .

7. Ventil ifølge krav 6, kendetegnet ved en kappe (43), som i aksialretning kan arreteres på stif- 15 ten (36), og som overgriber indsatsen (26) i tværbo ringens (41) område.

8. Ventil ifølge et af kravene 1-7, kendetegnet v e d, at der i indsatsen (26) er anbragt en 20 aflastningsventil (44), som ved overskridelse af en forudbestemt trykdifferens forbinder det højere belastede trykrum (31) med det lavere belastede trykrum (30) . 1

8 DK 173889 B1

9. Ventil ifølge krav 8, kendetegnet ved, at indsatsen (26) har en med tværboringen (41) i forbindelse stående aksialboring (47), rood hvis frie ende en ventilkugle (45) er holdt ved hjælp af en fjeder (46).