DE1272602B

DE1272602B - Pressure control system

Info

Publication number: DE1272602B
Application number: DE1960A0033800
Authority: DE
Inventors: Herman Louis Paul Jun; Ruel Edward Taylor Jun
Original assignee: EDWARD HOLMES GILBERT JUN; PHILLIP MILLER BROWN
Current assignee: EDWARD HOLMES GILBERT JUN; PHILLIP MILLER BROWN
Priority date: 1960-01-26
Filing date: 1960-01-26
Publication date: 1968-07-11

Description

Druckregelanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckregelanlage mit einem den Durchfiuß in einer Rohrleitung steuernden Hauptventil, dessen gegen eine Vorspannfeder arbeitendem Stellkolben von der Hochdruckseite der Rohrleitung Druckmittel zugeführt wird, das über ein durch die Regelgröße gesteuertes Hilfsventil in die Niederdruckseite abströmt.Pressure control system The invention relates to a pressure control system with a main valve controlling the flow in a pipeline, the counter a biasing spring working actuating piston from the high pressure side of the pipeline Pressure medium is supplied via an auxiliary valve controlled by the controlled variable flows off into the low-pressure side.

Es ist eine solche mit Druckluft arbeitende Anlage bekannt, bei der das Hauptventil eine auf einer Welle angeordnete Klappe ist. Die Welle hat einen Betätigungsarm, der durch die Stange des Stellkolbens angetrieben wird. Der Stellkolben steht mit der Hochdruckseite der Rohrleitung über eine Leitung in Verbindung, in der ein weiteres Steuerventil angeordnet ist.Such a system working with compressed air is known in which the main valve is a flap mounted on a shaft. The wave has one Actuating arm that is driven by the rod of the actuating piston. The adjusting piston is in communication with the high pressure side of the pipeline via a conduit, in which another control valve is arranged.

Demgegenüber ist eine Druckregelanlage der einleitend genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß als Hauptventil ein an sich bekanntes Kugelventil dient, das einen quer zur Strömungsrichtung steuerbaren Käfig zum reibungsarmen Abheben der Ventilkugel von ihrem Sitz aufweist, daß der Stehkolben des Ventils mittels einer Labyrinthdichtung schwebend gelagert ist, durch die das steuernde Druckmittel in an sich bekannter Weise hindurchsickert, und daß die Ventilspindel durch eine Labyrinthdichtung so lose geführt ist, daß von der Hochdruckseite Druckmittel für die Steuerung des Stehkolbens hindurchtreten kann.In contrast, a pressure control system of the type mentioned in the introduction according to the invention characterized in that a known per se as the main valve Ball valve is used, which has a cage that can be controlled transversely to the direction of flow for low-friction Lifting the valve ball from its seat has the piston of the valve is suspended by means of a labyrinth seal, through which the controlling Pressure medium seeps through in a manner known per se, and that the valve spindle is guided so loosely through a labyrinth seal that pressure medium from the high pressure side for the control of the piston can pass through.

Durch die Ausbildung des Hauptventils als Kugelventil, bei dem die Kugel aus ihrem Sitz herausrollt, zusammen mit mittels Labyrinthdichtung schwebend gelagerten Stellkolben und Ventilspindel ist eine besonders leichtgängige und leicht herstellbare Druckregelanlage geschaffen, die überall dort, wo nur geringe Stellschwierigkeiten erwünscht oder zulässig sind, mit Vorteil eingesetzt werden kann.By designing the main valve as a ball valve, in which the Ball rolls out of its seat, floating together with a labyrinth seal bearing piston and valve spindle is particularly smooth and easy manufacturable pressure control system was created, wherever there are only minor adjustment difficulties are desired or permitted, can be used with advantage.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Büchse der Labyrinthdichtung für die Ventilspindel eine seitliche Bohrung vorhanden, die der Zufuhr zusätzlichen Druckmittels von der Hochdruckseite dient.According to a preferred embodiment of the invention is in the sleeve the labyrinth seal for the valve spindle has a side hole that serves to supply additional pressure medium from the high pressure side.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Druckräume des Stellkolbens durch eine Umgebungsleitung überbrückt, die ein Drosselventil zum Ändern der Stehgeschwindigkeit des Stellkolbens enthält.According to another preferred embodiment of the invention are the two pressure chambers of the actuating piston bridged by an ambient line that contains a throttle valve for changing the standing speed of the actuating piston.

Schließlich kann vorzugsweise dem Hilfsventil ein handbetätigtes Ventil zum willkürlichen Öffnen des Kugelventils parallel geschaltet sein.Finally, the auxiliary valve can preferably be a manually operated valve be connected in parallel to arbitrarily open the ball valve.

An Hand der Zeichnung wird eine Ausführungsform der Erfindung nachstehend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Druckregelaniage für eine Flüssigkeit, bei der ein Hilfsventil verwendet wird. Die Hauptleitung, welche den Mediumstrom durch das Hauptregelventil führt, ist als übliche Rohrleitung dargestellt; im Gegensatz dazu ist das Steuerleitungssystem durch einfache Linien wiedergegeben. Im vorliegenden Fall wird die Einrichtung dazu verwendet, den stromabwärtsseitigen Druck konstant zu halten, obgleich das Volumen und der stromaufwärtsseitige Druck sich in weiten Grenzen ändern können.An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing explained in more detail. The drawing shows a pressure control system for a liquid, where an auxiliary valve is used. The main line that carries the medium flow leading through the main control valve is shown as a conventional pipeline; in contrast the control line system is shown by simple lines. In the present In this case, the device is used to keep the downstream pressure constant although the volume and the upstream pressure widen Boundaries can change.

Das Hauptregelventil 10 weist ein Gehäuse 11 auf, das einen konischen Einlaß 12 und einen konischen Auslaß 13 besitzt, die von einer senkrechten Querausnehmung 14 geschnitten sind. Das Gehäuse 11 ist durch eine Kappe 15 geschlossen, mit welcher ein Steuerzylinder 16 verbunden ist.The main control valve 10 has a housing 11 which has a conical Has inlet 12 and a conical outlet 13 formed by a vertical transverse recess 14 are cut. The housing 11 is closed by a cap 15, with which a control cylinder 16 is connected.

Innerhalb der Querausnehmung 14 befindet sich ein Käfig 17, der eine Kugel 18 trägt. Der Käfig ist mit einem Schaft 19 verbunden, der seinerseits mit einem in dem Zylinder 16 arbeitenden, lose eingesetzten Kolben 20 verbunden ist. Der lose Kolben 20 hat eine Labyrintlidichtung. Eine Feder 23 arbeitet zwischen dem Kopf des Zylinders und dem Kolben 20, um den Kolben nach unten zu drücken.Within the transverse recess 14 is a cage 17, the one Ball 18 carries. The cage is connected to a shaft 19, which in turn with a loosely inserted piston 20 working in the cylinder 16 is connected. The loose piston 20 has a labyrinth seal. A spring 23 works between the head of the cylinder and piston 20 to push the piston down.

Der Käfig 17 hat auf jeder Seite der Kugel 18 Öffnungskeile 24, um die Kugel von ihrem Sitz abzuheben, während der Mediumdruck die Kugel gegen ihren Sitz drückt. Der Käfig 17 hat weiterhin einen Verriegelungskeil 25, um die Kugel auf ihrem Sitz zu halten. Es ist ersichtlich, daß, wenn der Kolben 20 abwärts geht, der Käfig 17 die Kugel 18 nach unten bewegt, wodurch bewirkt wird, daß die Kugel zunächst den Hauptdurchflußdurchgang durch das Ventil 10 teilweise absperrt und sich schließlich auf ihren Sitz 26 aufsetzt.The cage 17 has opening wedges 24 to 18 on each side of the ball lift the ball from its seat while the medium pressure pushes the ball against its Seat presses. The cage 17 also has a locking wedge 25 to the ball to keep in their seat. It can be seen that when the piston 20 goes down, the cage 17 moves the ball 18 down, causing that the ball first of all the main flow passage through the valve 10 partially locks and finally sits down on their seat 26.

Der Ventilschaft 19 geht lose durch eine Buchse 27 hindurch, die eine Labyrinthdichtung hat. Die Kappe 15 hat eine Öffnung 28 oberhalb der Laby rinthdichtung, und das obere Ende des Zylinders 16 hat eine Öffnung 29 zum Anschluß an ein Steuerleitungssystem, das nachstehend im einzelnen beschrieben wird.The valve stem 19 passes loosely through a bushing 27, the one Has labyrinth seal. The cap 15 has an opening 28 above the labyrinth seal, and the upper end of the cylinder 16 has an opening 29 for connection to a control line system, which will be described in detail below.

An Stelle des losen Paßsitzes und der Labyrinthdichtung zur Schaffung eines Sickerweges rings um den Steuerkolben 20 können in dem Kolben kleine Sickerlöcher (nicht dargestellt) vorgesehen sein, jedoch wird es vorgezogen, einen losen Paßsitz zwischen dem Kolben und der Zylinderwandung zu haben, um die Bewegung zu erleichtern. Tatsächlich kann der Paßsitz so lose sein, daß der Kolben auf dem nach oben gehenden Sicker- oder Steuermittelstrom »schwimmt«. Die Labyrinthdichtung schafft einen losen Paßsitz und hält dennoch den Steuermittelstrom zurück. Durch Ändern der Tiefe, der Größe und der Zahl der Nuten kann die hindurchsickernde Menge so eingestellt werden, daß sie den Erfordernissen in einer gegebenen Anlage entspricht.In place of the loose fit and the labyrinth seal to create A seepage path around the control piston 20 can have small seepage holes in the piston (not shown) may be provided, however, it is preferred to have a loose fit between the piston and the cylinder wall to facilitate movement. In fact, the snug fit can be so loose that the piston goes up on the Leakage or control medium flow "floats". The labyrinth seal creates a loose one Snug fit and yet holds back the control medium flow. By changing the depth of the The size and number of grooves can be used to set the amount seeping through so that that it meets the requirements of a given installation.

Das Steuerleitungssystem enthält eine Einlaßleitung 32, die ein Absperrventil 33 und ein Ventil 34 mit veränderbarer Öffnung besitzt und mit der öffnung 28 verbunden ist. Das Leitungssystem enthält weiterhin eine Auslaßleitung 35, die von der Öffnung 29 zur stromabwärts liegenden Seite der Hauptrohrleiteng geht und Absperrventile 36 und 37 und ein druckreduzierendes Pilot- oder Steuerventil 38 enthält. Außerdem ist ein Entlüftungsventil 39 vorgesehen. Ein Ventil 40 mit veränderbarer Öffnung ist ferner in einem Teil des Steuerleitungssystems vorgesehen, der den Zylinder 16 umgeht.The control line system contains an inlet line 32 which has a shut-off valve 33 and a valve 34 with a variable opening and which is connected to the opening 28. The piping system also includes an outlet line 35 which goes from port 29 to the downstream side of the main piping and includes shut-off valves 36 and 37 and a pressure reducing pilot or control valve 38 . A vent valve 39 is also provided. A variable orifice valve 40 is also provided in a portion of the control piping that bypasses the cylinder 16.

Das Ventil 34 mit veränderbarer Öffnung ist zu dem Zweck vorgesehen, den Fluß des Steuermittels durch die Labyrinthdichtung in der Buchse 27, wo der Schaft 19 durch die Kappe 15 hindurchgeht, zu ergänzen, wodurch Herstellungsunterschiede in verschiedenen Steuerventilen ausgeglichen werden und die Geschwindigkeit eingestellt wird, mit welcher die Druckdifferenz zum öffnen des Regelventils 10 unter dem losen Kolben 20 erzeugt wird. Dieses Ventil 34 mit veränderbarer Öffnung kann wegfallen, wenn das Hindurchsickern bei 27 erheblich größer als das Hindurchsickern rings um den losen Kolben 20 ist.The variable orifice valve 34 is provided for the purpose of the flow of the control means through the labyrinth seal in the socket 27, where the Shaft 19 passes through the cap 15, to supplement, whereby manufacturing differences be balanced in different control valves and set the speed is, with which the pressure difference to open the control valve 10 under the loose Piston 20 is generated. This valve 34 with variable opening can be omitted, if the leakage at 27 is significantly greater than the leakage around the loose piston 20 is.

Die Absperrventile 33 und 36 sind zu dem Zweck vorgesehen, den Steuermittelstrom zu unterbrechen, wenn die Anlage abgestellt wird. Das Entlüftungsventil 39 ermöglicht erforderlichenfalls das Auslassen von Gas und Luft aus dem Regelventil 10 und dem Steuerleitungssystem, wenn das Medium, das von dem Hauptventil 10 geregelt wird, eine Flüssigkeit ist; es bildet außerdem ein Mittel zum Prüfen der Beziehung zwischen dem Leckstrom längs des losen Kolbens 20 und der Kapazität des druckreduzierenden Steuerventils 38 und ferner ein Hilfsmittel für den Gefahrenfall, falls ein Versagen des Steuerventils 38 auftreten sollte.The shut-off valves 33 and 36 are provided for the purpose of controlling the medium flow interrupted when the system is shut down. The vent valve 39 enables if necessary, the discharge of gas and air from the control valve 10 and the Control line system when the medium that is controlled by the main valve 10, is a liquid; it also provides a means of checking the relationship between the leakage flow along the loose piston 20 and the capacity of the pressure reducing one Control valve 38 and also an aid in the event of danger, if a failure of the control valve 38 should occur.

Die Steuerleitungen 32, 35 sollen mit der Hauptrohrleitung in einer genügend großen Entfernung von dem Hauptventil 10 verbunden sein, um gleichförmige Druckbedingungen zu erhalten, die durch die beträchtliche Druckänderung unbeeinflußt bleiben, welche in dem Venturirohr 12, 13 des Hauptventils 10 eintritt. Die Verbindungen sollen vorzugsweise an Stellen erfolgen, die in der Mitte der Höhe des waagerechten Hauptrohres liegen, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist.The control lines 32,35 are intended to be connected to the main pipeline at a sufficient distance from the main valve 10 to obtain uniform pressure conditions which are unaffected by the substantial pressure change which occurs in the venturi 12,13 of the main valve 10. The connections should preferably be made at points that are in the middle of the height of the horizontal main pipe, as shown in the drawing.

Das dargestellte Steuerventil 38 ist ein übliches Druckreduzierventil. Es besitzt ein Gehäuse 41, in dem eine Buchse 54 angeordnet ist, die einen Sitz 42 hat. In der Buchse ist ein Ventilschaft 46 verschiebbar angeordnet, der eine Ventilscheibe 47 trägt. In einer Kammer 43 ist eine Feder 45 aufgenommen, die eine Platte 55 gegen eine biegsame Membran 44 drückt, deren Abwärtsbewegung durch die Buchse 54 begrenzt wird. Eine Feder 48 drückt den Ventilschaft 46 nach oben gegen die Membran 44. Das Ventilgehäuse 41 hat einen Einlaß 50 und einen Auslaß 51, und der Strom durch das Ventil 38 erfolgt in Richtung der Pfeile. Ein Durchgang 49 steht mit dem Auslaß 51 und mit dem Raum unterhalb der Membran 44 in Verbindung, um den stromabwärtsseitigen Druck auf die Membran 44 wirken zu lassen.The illustrated control valve 38 is a conventional pressure reducing valve. It has a housing 41 in which a bush 54 is arranged, which has a seat 42. A valve stem 46, which carries a valve disk 47, is arranged displaceably in the bushing. A spring 45 is accommodated in a chamber 43 and presses a plate 55 against a flexible membrane 44 , the downward movement of which is limited by the bushing 54. A spring 48 urges the valve stem 46 upward against the diaphragm 44. The valve housing 41 has an inlet 50 and an outlet 51, and the flow through the valve 38 is in the direction of the arrows. A passage 49 communicates with the outlet 51 and with the space below the diaphragm 44 in order to allow the downstream pressure to act on the diaphragm 44.

Nachstehend wird das Arbeiten der Regeleinrichtung beschrieben. Es sei angenommen, daß der stromaufwärtsseitige Druck 70 kg/cm2 beträgt und ein nomineller stromabwärtsseitiger Druck von 7 kg/em2 vorhanden ist. Dann fließt das Steuerarbeitsmittel durch die Einlaßleitung 32 und die Buchse 27 des Hauptventils 10 zur unteren Seite des losen Kolbens 20. Es sickert längs des Kolbens 20 hindurch und fließt über das Steuerventil 38 (wenn es offen ist) durch die Auslaßleitung 35 zu der stromabwärts liegenden Seite des Hauptventils 10.The operation of the control device will be described below. It Assume that the upstream pressure is 70 kg / cm2 and it is nominal downstream pressure of 7 kg / cm2 is present. Then the control working fluid flows through the inlet line 32 and the socket 27 of the main valve 10 to the lower side of the loose piston 20. It seeps along the piston 20 and flows over the Control valve 38 (when open) through outlet line 35 to the downstream lying side of the main valve 10.

Wenn angenommen wird, daß sich der Stromabwärtsdruck erhöht, dann wird der Druck auf die Membran 44 des Steuerventils 38 vergrößert, wodurch es veranlaßt wird, sich gegen die Schließstellung zu bewegen. Dadurch wird der Strom des Steuerarbeitsmittels durch die Leitungen 32 und 35 herabgesetzt und der Druckabfall an dem losen Kolben 20 reduziert. Bei diesem kleineren Druckabfall werden die Wirkungen der Feder 23, der Bernoulli-Druckdifferenz auf die Ventilkugel 18 und der Kraft, die durch die Strömung gegen die Kugel und, falls das Hauptventil sich in einer senkrechten Lage befindet, durch das Gewicht der Teile, erzeugt wird, miteinander kombiniert, um das Hauptventil genügend zu schließen, so daß der Mediumfluß durch das Ventil 10 hindurch vermindert und dadurch der Druck auf der Stromabwärtsseite des Ventils auf den angenommenen »Stell«-Druck von 7 kg/cm2 reduziert wird.If the downstream pressure is believed to be increasing, then the pressure on the diaphragm 44 of the control valve 38 is increased, thereby causing it will move towards the closed position. This causes the flow of the control working fluid is decreased by lines 32 and 35 and the pressure drop across the loose piston 20 reduced. With this smaller pressure drop, the effects of the spring 23, the Bernoulli pressure difference on the valve ball 18 and the force caused by the Flow against the ball and if the main valve is in a vertical position located, by the weight of the parts, is created, combined together, in order to close the main valve sufficiently so that the medium can flow through valve 10 reduced through it and thereby the pressure on the downstream side of the valve is reduced to the assumed »control« pressure of 7 kg / cm2.

Es sei nun angenommen, daß sich der stromabwärtsseitige Druck von dem nominellen Wert von 7 kg/cm2 verringert. Dadurch wird der Druck auf die Membran des Steuerventils 38 herabgesetzt, so daß dieses veranlaßt wird, sich gegen die vollständig geöffnete Stellung zu bewegen. Dadurch wird der Strom des Steuermittels durch die Leitungen 32 und 35 erhöht und der Druckabfall an dem losen Kolben 20 vergrößert. Hierdurch wird der Kolben entgegen der Feder 23 nach oben gedrückt, so daß das Hauptventil 10 genügend geöffnet wird, um den durch das Ventil hindurchgehenden Mediumstrom zu vergrößern und auf diese Weise den stromabwärtsseitigen Druck auf den angenommenen Nennwert von 7 kg/cm-' zu erhöhen.It is now assumed that the downstream pressure of the nominal value of 7 kg / cm2. This puts the pressure on the diaphragm of the control valve 38 is reduced, so that this is caused to be against the to move to the fully open position. This causes the flow of the control means through lines 32 and 35 increases and the pressure drop across the loose piston 20 enlarged. This pushes the piston upwards against the spring 23, so that the main valve 10 is opened sufficiently to allow the passage through the valve To increase the medium flow and in this way the downstream pressure to the assumed nominal value of 7 kg / cm- '.

Da bei der Ausführung dieses Ventilaufbaus der in dem Ventilkörper herrschende Druck unmittelbar mit dem Zylinder unter dem losen Kolben 20 in Verbindung steht und da, wenn sich das Hauptregelventil10 schließt oder öffnet, die Neigung besteht, daß sich dieser Druck erhöht oder vermindert, ist eine dem Aufbau eigene Dämpfung von schädlichen Schwingungen durch Herabsetzung der Schließ- oder Öffnungsgeschwindigkeit vorhanden, wenn sich das Hauptventil 10 seiner vollständig geschlossenen oder seiner vollständig geöffneten Stellung nähert.As in the execution of this valve structure in the valve body prevailing pressure directly with the cylinder under the loose piston 20 in connection stands and there, when the main control valve 10 closes or opens, the slope if this pressure increases or decreases, it is inherent in the structure Damping of harmful vibrations by reducing the closing or opening speed present when the main valve 10 is fully closed or its approaches fully open position.

Wenn stromabwärts von dem Regelventil 10 kein Bedarf vorhanden ist, schließt sich das Steuerventil 38 zufolge des erhöhten Druckes, und das Hauptventil 10 schließt sich, weil der Druck sich auf beiden Seiten des losen Kolbens 20 ausgleicht, wodurch bewirkt wird, daß die Teile des Hauptventils 10 sich zufolge der Schwerkraft und der Kraft der Feder 23 nach unten bewegen.When there is no demand downstream of the control valve 10 , the control valve 38 closes due to the increased pressure and the main valve 10 closes as the pressure equalizes on either side of the loose piston 20, thereby causing the parts of the main valve 10 move according to the force of gravity and the force of the spring 23 downwards.

Bei dieser Art eines Kugelventils, wie sie vorstehend beschrieben wurde, ist das Ausmaß des Mediumflusses durch das Ventil der Größe der Längsverschiebung des Antriebsorgans oder Käfigs 17 aus der Schließstellung im wesentlichen direkt proportional. Dies ergibt sich aus der Art des öffnens, das durch eine Kugel verursacht wird, die aus einem kreisförmigen Sitz herausrollt; dies ist bei diesem Ventil dadurch möglich gemacht, daß alle Teile des Käfigs 17 außerhalb der engsten Stelle des Venturirohres 12, 13 angeordnet sind, so daß der einzige Widerstand, der dem Arbeitsmittelstrom durch das Kugelventil hindurch während des Abdrosselns entgegengesetzt wird, durch die Kugel selbst hervorgerufen wird.In this type of ball valve as described above the amount of medium flow through the valve is the amount of longitudinal displacement of the drive member or cage 17 from the closed position essentially directly proportional. This results from the type of opening caused by a bullet is rolling out of a circular seat; this is what makes this valve made possible that all parts of the cage 17 outside the narrowest point of the Venturi tube 12, 13 are arranged so that the only resistance that the working medium flow is opposed through the ball valve during the throttling the ball itself is evoked.

Das Abheben der Kugel von ihrem Sitz erfordert wegen der Wirkung der Öffnungskeile 24 nur eine minimale Kraft. Sobald die Kugel einmal von ihrem Sitz gelüftet ist, bewirkt der Hauptmediumstrom, daß von dem losen Kolben 20 ein sehr geringer Widerstand gegen Verschiebungskräfte auf den Käfig ausgeübt wird.The lifting of the ball from its seat requires because of the action of the Opening wedges 24 only have a minimal force. Once the ball is out of its seat is vented, causes the main medium flow that of the loose piston 20 a very low resistance to displacement forces is exerted on the cage.

Die Kapazität des Steuerventils 38 soll größer sein als die kombinierte Kapazität des »Durchblasens« des losen Kolbens 20 und seines Nebenschlusses durch das Ventil 40 hindurch. Daher wird, wenn das Steuerventil 38 vollständig offen ist, der Druck an dem losen Kolben 20 einzig und allein durch die Differenz zwischen dem stromaufwärts und dem stromabwärts vorhandenen Druck und die Stellung des Nebenschlußventils 40 bestimmt. Je weiter das Nebenschlußventi140 geöffnet ist, um so kleiner ist der Druck an dem losen Kolben 20. Die Schnelligkeit des Ansprechens des Hauptventils auf das Öffnungssignal kann dadurch eingestellt werden, daß die Kapazität des Ventils 40 mit veränderbarer Öffnung verändert wird, so daß ein Teil des Stromes durch das Ventil 40 und das Hindurchsickern rings um den losen Kolben 20 in bezug auf die Kapazität des Steuerventils 38 geändert werden.The capacity of the control valve 38 should be greater than the combined one Capacity of "blowing through" the loose piston 20 and its shunt valve 40 therethrough. Therefore, when the control valve 38 is fully open, the pressure on the loose piston 20 solely by the difference between the upstream and downstream pressures and the position of the bypass valve 40 determined. The wider the bypass valve 140 is open, the smaller it is Pressure on the loose piston 20. The quickness of response of the main valve the opening signal can be adjusted by changing the capacity of the valve 40 is changed with variable opening, so that part of the flow through the Valve 40 and leakage around the loose piston 20 with respect to the Capacity of the control valve 38 can be changed.

Wenn das Steuerventil 38 offen ist, beeinflußt es den Druckabfall an dem losen Kolben 20. Wenn das Steuerventil vollständig geschlossen ist, gleicht sich der Druck an dem losen Kolben 29 aus, und das Hauptregelventi110 schließt sich zufolge der Wirkung seiner Feder und des Gewichts seiner beweglichen Teile. Wenn das Steuerventil 38 nur teilweise offen ist, kann nur ein kleiner Druckabfall an dem losen Kolben 20 auftreten, weil der größte Teil des Druckabfalls an dem Steuerventil entsteht. Falls die Feder 23 des Hauptventils 10 an die anderen Teile so eingestellt werden, daß sie auf kleine Druckdifferenzen ansprechen, kann das Hauptventil 10 so ausgebildet sein, daß es auf kleine Änderungen der Öffnung des Steuerventils anspricht.When the control valve 38 is open it affects the pressure drop across the loose piston 20. When the control valve is fully closed, the pressure on the loose piston 29 equalizes and the main control valve 110 closes due to the action of its spring and the weight of its movable ones Parts. When the control valve 38 is only partially open, there can be only a small pressure drop across the loose piston 20 because most of the pressure drop occurs across the control valve. If the spring 23 of the main valve 10 on the other parts are adjusted to respond to small pressure differentials, the main valve 10 can be designed to respond to small changes in the opening of the control valve.

Die Verwendung eines besonderen druckreduzierenden Steuerventils in der Steuermittelleitung hat besondere Vorteile. Das Steuerventil begrenzt die Änderung des Steuermittelstromes, so daß sie der zulässigen Änderung des stromabwärtsseitigen Drukkes entspricht. Wenn beispielsweise gewünscht wird, den stromabwärtsseitigen Druck des Mediumstromes auf dem Nennwert von 7 kg/cm2 zu halten, kann der Druck tatsächlich zwischen den Grenzen von etwa 6,93 und 7,07 kg/cm2 schwanken, um die Regelwirkung hervorzurufen. Bei 6,93 kg/cm2 soll das Steuerventil 38 weit geöffnet und bei 7,07 kg/cm2 vollständig geschlossen sein.The use of a special pressure reducing control valve in the control center line has particular advantages. The control valve limits the change of the control medium flow, so that it corresponds to the permissible change in the downstream Drukkes corresponds. For example, if desired, the downstream To keep the pressure of the medium flow at the nominal value of 7 kg / cm2, the pressure actually fluctuate between the limits of about 6.93 and 7.07 kg / cm2 to the To bring about control effect. At 6.93 kg / cm2, the control valve 38 should open wide and be completely closed at 7.07 kg / cm2.

Dies ist die allgemeine praktische Regelwirkung aller Regler, die zwischen eingestellten Grenzen arbeiten. Daher kann die Regelwirkung des Hauptregelventils so gewählt werden, daß es auf eine kleine Differenz des stromabwärtsseitigen Druckes von beispielsweise 0,14 kg/cm2 anspricht, obgleich der Sickerstrom durch das Steuerleitungssystem hindurch durch den Hauptdruckunterschied der Anlage zwischen beispielsweise 70 kg/cm2 auf der Stromaufwärtsseite und 7 kg/cm2 auf der Stromabwärtsseite des Hauptventils hervorgerufen wird.This is the general practical control effect of all controllers that work between set limits. Therefore, the control effect of the main control valve be chosen so that there is a small difference in downstream pressure of, for example, 0.14 kg / cm2 responds, although the seepage flow through the control line system through the main pressure difference of the system between, for example, 70 kg / cm2 on the upstream side and 7 kg / cm2 on the downstream side of the main valve is caused.

Bei jeder beliebigen Einstellung des Steuerventils ist eine größere Empfindlichkeit vorhanden, wenn das Umgehungs- oder Nebenschlußventi140 geschlossen ist. Das Öffnen des Nebenschlußventils 40 vermindert den Druckabfall an dem losen Kolben 20. Das Steuerventil 38 hat eine größere Kapazität als der Steuermittelfluß, der notwendig ist, um das Hauptregelventi110 zu betätigen. Die Wirkung des Steuerventils 38 ermöglicht es, einen stetigeren Stromabwärtsdruck aufrechtzuerhalten, selbst wenn der Stromaufwärtsdruck sich etwas ändern sollte. In der Praxis kann der Stromaufwärtsdruck sich in weiten Grenzen, in einigen Fällen von 70 bis 11 kg/cm2, ändern.Any setting of the control valve has greater sensitivity when the bypass or shunt valve 140 is closed. Opening the bypass valve 40 reduces the pressure drop across the loose piston 20. The control valve 38 has a greater capacity than the control medium flow necessary to operate the main control valve 110. The action of the control valve 38 enables a steadier downstream pressure to be maintained even if the upstream pressure should change somewhat. In practice the upstream pressure can vary within wide limits, in some cases from 70 to 11 kg / cm2.

Es ist ersichtlich, daß die beweglichen Teile in dem Hauptregelventil »völlig schwimmend« sind, d. h., das Ventil ist senkrecht angeordnet, das Gewicht aller sich bewegenden Teile wird im wesentlichen durch den Mediumdruck ausbalanciert, und der Widerstand gegen Bewegung ist praktisch gleich Null, weil keine Stopfbuchse und keine Kolbenringe (und infolgedessen kein Festhaften) vorhanden sind und weil die Gleitberührung zwischen allen sich bewegenden Teilen und dem Ventilgehäuse im wesentlichen eine Mediumberührung ist. Daher ist wenig Kraft erforderlich, um die beweglichen Teile des Ventils über dessen ganzen Drosselbereich zu bewegen.It can be seen that the moving parts in the main control valve Are "completely floating"; d. i.e., the valve is arranged vertically, the weight all moving parts are essentially balanced by the medium pressure, and resistance to movement is practically zero because there is no stuffing box and there are no piston rings (and consequently no sticking) and because the sliding contact between all moving parts and the valve housing in the medium contact is essential. Therefore, little force is required to the moving parts of the valve over its entire throttle range.

Es ist ersichtlich, daß im ersten Moment des Öffnens eine größere Kraft notwendig ist, um die Kugel von ihrem Sitz zu bewegen, daß jedoch die Kraft, sobald sie die Kugel etwas gelüftet hat, sich sofort auf einen kleinen gleichbleibenden Wert vermindert, der ausreicht, um die Teile über den gesamten Öffnungsbereich zu bewegen. Eine volle Regelung des Stromes wird über den gesamten Bewegungsbereich von der dicht geschlossenen Stellung bis in die weit geöffnete Stellung und umgekehrt aufrechterhalten.It can be seen that in the first moment of opening a larger Force is necessary to move the ball from its seat, but that the force as soon as she has lifted the ball a bit, immediately focus on a small constant Reduced value that is sufficient to cover the parts over the entire opening area move. A full scheme the stream is across the entire Movement range from the tightly closed position to the wide open one Maintain position and vice versa.

Ein dichtes Abschließen sowie eine weiche Regelung werden mit einem Kugelventil erhalten. Dies steht im Gegensatz zu dem üblichen Ventil mit Doppelsitz und Doppelscheibe, das in Regeleinrichtungen nur sehr selten dicht schließt.A tight closure as well as a soft regulation are possible with a Ball valve received. This is in contrast to the usual double seat valve and double disc, which very rarely closes tightly in control systems.

Weiterhin ist ersichtlich, daß der Hauptmediumstrom durch das Hauptventil 10 hindurch im wesentlichen keine Öffnungs- oder Schließkraft auf den Antriebsteil oder den Käfig über den ganzen Bereich der Regelbewegung ausübt, d. h., jedwede Neigung des durch das Ventil hindurchgehenden Hauptstromes, das Ventil zu schließen, wenn die Kugel sich beinahe aufgesetzt hat, wird vollständig kompensiert. Diese Kompensation wird durch die Wirkung der öffnungskeile 24 erhalten, die zwischen der Kugel und dem Sitzrand arbeiten, wobei diese Wirkung nicht umkehrbar ist. Daher kann der lose Kolben 20 auf Änderungen in dem Steuermittel- oder Sickerstrom allein frei ansprechen.It can also be seen that the main medium flow through the main valve 10 through essentially no opening or closing force on the drive part or exercises the cage over the entire range of normal movement, d. i.e., any Tendency of the main flow passing through the valve to close the valve, when the ball has almost landed, it is fully compensated. These Compensation is obtained through the action of the opening wedges 24 between the ball and the seat edge work, this effect being irreversible. Therefore the loose piston 20 can respond to changes in the control medium or seepage flow alone speak freely.

Claims

1. A pressure control system, characterized features overall with the flow in a pipeline controlling main valve, the-working against a biasing spring adjusting piston is supplied pressure fluid from the high pressure side of the tubing, which flows through a controlled by the control variable auxiliary valve in the low pressure side, that as a The main valve is a ball valve (10) known per se, which has a cage (17) that can be controlled transversely to the direction of flow for low-friction lifting of the valve ball (18) from its seat (26) so that the actuating piston (20) of the valve floats by means of a labyrinth seal is stored, through which the controlling pressure medium seeps through in a manner known per se, and that the valve spindle (19) is guided so loosely through a labyrinth seal (27) that pressure medium for controlling the actuating piston can pass from the high pressure side.

2. Pressure control system according to claim 1, characterized in that in the sleeve (27) of the labyrinth seal there is a lateral bore (28) for the valve spindle (19), which is used for the supply additional pressure medium from the high pressure side (through line 32) is used.

3. Pressure control system according to claim 1 or 2, characterized in that the two pressure chambers of the actuating piston (20) are bridged by an ambient line, which a throttle valve (40) to Contains changing the standing speed of the actuating piston (20).

4. Pressure control system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the auxiliary valve (38) a manually operated valve (39) for arbitrarily opening the ball valve (15) in parallel is switched. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1,064,771; Patent No. 7,652 of the Office for Invention and Patents in East Berlin; Austrian Patent No. 192 704; Swiss Patent No. 86 616; French Patent No. 830 420; British Patent Nos. 197 083, 288166, 525 226, 777 838; U.S. Patent Nos. 2,309,848, 2,629,578.