DE1675550C3 - Druckregler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckregler, der bei Erreichen eines bestimmten Druckes die Verbindung der zu regelnden Leitung mit einer Druckmittelquelle unterbricht, wobei der federbelastete Einlaßventilteller mit dem koaxial angeordneten Auslaßventilteller und einem Entlastungskolben fest verbunden ist und der Sitz des Auslaßventils sich in einem vom Druck in der zu regelnden Leitung beaufschlagten, gegen eine Regelfeder verschiebbaren Regelkolben befindet.

Bei einer bekannten Ausführung wird der Druckregler zur Erzielung einer kleinen Hysterese und einer feinfühligen Abstufung mit einem verhältnismäßig großen Regelkolben versehen.

Bei einer anderen bekannten Ausführung verwendet man an SteUe des Regelkolbens eine mit einer Dämpfung versehene Membran. In beiden Fällen werden die Abmessungen des Druckreglers unerwünscht groß.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung wird eine künstliche Undichtigkeit im Regler vorgesehen, um die gewünschte kleine Hysterese und feinfühlige Abstufung zu erzielen. Diese sogenannten ablassenden Regler haben den Nachteil, daß ein ständiger Luftverbrauch auftritt und keine Abschlußstellung möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen Druckregler mit feinfühliger Abstufung und kleiner Hysterese bei einfacher und möglichst kleiner Bauart zu schaffen.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß das Auslaßventil einen größeren Querschnitt aufweist als das vom Druck der Druckmittelquelle entlastete Einlaßventil.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Sitz des Einlaßventils in einer gegen eine sich am Regelkolben abstützende Feder verschiebbaren Hülse angeordnet.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel nach der Erfindung is! die Vorspannung der Regelfeder einstellbar.

In der Zeichnung sind Beispiele der Erfindung

dargestellt. .·

Fig 1 zeigt einen Druckregler mit Sollwerteinstellung durch Verschieben des Sitzes für das Einla!.!-

ventil; . „ „ . .

Fig ^Ί zei"t einen Druckregler mit Sollwerteinstellung durch Änderung der Vorspannung der Rege!

feder. , . . , , „

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Lrfindung unter Bezugnahme auf die schematichen Zeichnungen näher beschrieben.

In Fig 1 ist in einem Ventilgehäuse 1 mit einer abgesetzten Bohrung 2, 3 in deren Teil 2 mit dem nrößeren Durchmesser ein Regelkolben 4 gegen eu;,-. Regelfeder 5 axial verschiebbar abgedichtet angeordnet. , J-I-

Die hierbei gebildeten Kammern 6 und 7 shvj durch eine zentrische Bohrung 8 im Regelkolben 4. deren Absatz einen Sitz 9 für einen Auslaßventilteller ίο 10 bildet, verbindbar.

Die Kammer 7 steht über einen Anschluß 11 nut einem Raum niederen Druckes in Verbindung.

Im Teil 3 der abgesetzten Bohrung 2, 3 ist eine Hülse 12 gegen eine Feder 13 mittels einer beliebigen *5 Verstellvorrichtung, z. B. einer Verstellschraube 14, axial verschiebbar angeordnet.

Die Hülse 12 nimmt in einer Bohrung 15 einen

oedichtet axial verschiebbaren Entlastungskolbai

16 auf der mit einem federbelasteten Einlaßventil-

teller 17 fest verbunden ist, der seinerseits mit dem

Auslaßventilteller 10 fest verbunden ist.

Eine ringförmige Erweiterung 18 der Bohrung 15 dient zur Aufnahme einer Feder 19 und bildet auf der dem Entlastungskolben 16 abgewandten Seite 35, einen Sitz 20 für den Einlaßventilteller 17. Die ringförmige Erweiterung 18 steht über eine Bohrung 21 in der Hülse 12, eine Ringkammer 22 und einen Anschluß 23 mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle in Verbindung.

Die Kammer 6 steht über einen Anschluß 24 mit einer nicht gezeigten zu regelnden Leitung in Verbindung.

Eine von dem Entlastungskolben 16 gebildete Kammer 25 ist über eine Bohrung 26 druckentlastet. Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Druckreglers sei an Hand der F i g. 1 erläutert.

Wird die Hülse 12 durch Hereindrehen der Verstellschraube 14 nach links bewegt, so setzt sich der Auslaßventilteller 10 auf seinen Sitz 9 und sperrt die Verbindung von der zu regelnden Leitung über den Anschluß 24, die Kammer 6, die Bohrung 8, die Kammer 7 und den Anschluß 11 zum Raum niederen Druckes ab.

Bei weiterer Linksbewegung der Hülse 12 hebt 5S sich der durch den Entlastungskolben 16 vom Vordruck entlastete Einlaßventilteller 17 gegen die Kraft der Feder 19 von seinem Sitz 20 ab. Es gelangt Druckmittel von der Druckmittelquelle über den Anschluß 23 so lanee in die Kammer 6 und von dort 6i> über den Anschluß 24 in die zu regelnde Leitung, bis das Einlaßventil 17, 20 und das Auslaßventil 9,10 in Abschlußstellung sind.

Die Abschlußstellung wird erreicht, wenn sich der Reaelkolben 4 unter der Wirkung des sich in Kam-G-, mer 6 aufbauenden Druckes und der über den Ventilteller 10 wirkenden Ventilbelastung so lange gegen die Kraft der Regelfeder 5 nach links bewegt hat, bis diese Kräfte im Gleichgewicht stehen. Der Weg. der.

nachdem der Ventilteller 10 auf seinen Sitz aufgesetzt hat, mit der Hülse 12 vorgegeben wird, ist ein Maß für den Sollwert des Druckes in der zu regelnden Leitung.

Soll der Druck in der zu regelnden Leitung gesenkt werden, wird die Verstellschraube 14 herausgedreht. Die Hülse 12 verschiebt sich um einen bestimmten Weg nach rechts, hierbei nimmt der Sitz 20 den Einlaßventilteller 17 mit nach rechts und hebt den Auslaßventilteller 10 von >einem Sitz 9 ab.

Der Druck in der Kammer 6 sinkt und die Regelfeder 5 verschiebt den Regelkolben 4 um den gleichen Weg nach rechts, den die Hülse 12 zurückgelegt hat. Dann gehl der Auslaßventilleller 10 auf seinem Sitz 9 wieder in Abschlußstellung und es stellt sich in der zu regelnden Leitung einer neuer der Wegänderung proportionaler Druck ein.

Die Differenz zwischen den beiden Istwerten, die sich bei gleicher Sollwerteinstellung auf- und abwärts ergeben, nennt man Hysterese, deren Wert sich nach der Formel

2i? - Q,

Ip= - errechnet.

»5

Hierin ist R die Reibungskraft am Regelkolben, <2,. die Ventilbelastung und F die wirksame Fläche des Regelkolbens.

Mit zunehmendem Druck auf den Regelkolben wächst auch die Belastung der Regelkolbendichtung und damit die Reibungskraft R. Um diesen Zuwachs auszugleichen und den Zähler (2A-Q₁.) möglichst gleich Null zu halten, ist dafür zu sorgen, daß die Ventiibelastung Q₁., die zunächst nur aus der Kraft der Feder 19 besteht, in annähernd gleichem Maße wächst wie die doppelte Reibungskraft.

Durch die Wahl unterschiedlicher Querschnitte für das vom Vordruck entlastete Einlaßventil 17, 20 und das Auslaßventil 9, 10, wächst mit zunehmendem Druck in der Kammer 6 auch die Ventiibelastung.

Bei geebnetem Verhältnis der Querschnitte tür die Ventile 9, 10 und 17, 20 wird die Hysterese ubei den gesamten Druckbereich annähernd gleich Null.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Druckreglers wird erreicht, daß sich auch bei Vcwendung eines Regelkolbens .4 mit kleinem Durch messer eine unmerkliche Hysterese ergibt.

Die gezeigten Ventilteller 10 und 17 stellen mn Beispiele dar und können jede beliebige Form haben. An die Stelle der Verstellschraube 14 kam, selbstverständlich jede beliebige Art einer Verstell vorrichtung treten. Die Hülse 12 kann auch formschlüssig mit der Verstellvorrichtung verbunden scm. wobei die Feder 13 entfällt.

FLg. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsuemäßen Druckreglers.

Er weist bis auf die Hülse 12 mit der Feder 13. der Bohrung 21 und der Ringkammer 22 den gleichen Aufbau wie der Regler nach Fig. 1 auf. Au! eine Wiederholung der mit den gleichen Bezugszeichen versehenen Einzelheiten wird daher verzichtet.

Neu hinzu kommt lediglich ein Federteller 27. der gestützt durch die Verstellschraube 14 als Abstützung für die Regelfeder 5 dient.

Auch die Wirkungsweise dieses Reglers nach Fig ~> ist die gleiche wie an Hand der F1 g. I beschrieben. Lediglich erfolgt bei diesem Beispiel die Sollwerteinstellung durch Änderung der Vorspannung der Regelfeder 5 mittels der Verstellschraube 14.

Der Sitz 20 des Auslaßventiltellers 17 wird in seiner Lage nicht verändert. Daher nimmt auch der Regelkolben 4 bei Abschlußstellung der Ventile 9, 10"und 17. 20 stets die gleiche Lage in der Kammer 7 des Ventilgehäuses 1 ein. Ein Maß für den zu regelnden Druck ist die durch Verschieben des Federtellers 27 um einen bestimmten Weg veränderte Vorspannung der Regelfeder 5.

Auch bei dieser Ausführung kann jede beliebige Art von Verstellvorrichtungen Verwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

i 675 550 Patentansprüche:

1. Druckregler, der bei Erreichen eines bestimmten Druckes die Verbindung der zu regelnden Leitung mit einer Druckmittelquelle unterbricht, wobei der federbelastete Einlaßventilteller mit dem koaxial angeordneten Auslaßventilteller und einem Entlastungskolben fest verbunden ist und der Sitz des Auslaßventils sich in einem vom Druck in der zu regelnden Leitung beaufschlagten, gegen eine Regelfeder verschiebbaren Regelkolben befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (9, 10) einen größeren Querschnitt aufweist als das vom Druck der Druckmittelquelle entlastete Einlaßventil (17,20).

2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (20) des Einlaßventils (17, 20) in einer gegen eine sich am Regelkolben (4) abstützende Feder (13) verschiebbaren Hülse (12) angeordnet ist.

3. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Regelfeder (5) einstellbar ist.