CH164923A

CH164923A - Druckregler.

Info

Publication number: CH164923A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellscha Kromschroeder
Original assignee: Kromschroeder Ag G
Priority date: 1931-08-12
Filing date: 1932-08-11
Publication date: 1933-10-31

Description

Druckregler. Die Erfindung betrifft einen Druckregler mit einer Einrichtung zur Erhöhung des ge regelten Druckes bei steigender Durchgangs menge des Gases, bei welchem vom geschlos senen Raum unterhalb einer Reglermembran eine mit ihrer Mündung unter Saugwirkung stehende Leitung zum Raume minderen Druckes führt. Hierbei hat man auf der Austrittsseite des Ventils diese Leitung in eine Düse münden lassen und hinter dieser Düse eine Einsehnürung vorgesehen. Da. durch entsteht ein Strahlgerät, mit dem durch voriibergehende Umsetzung des Druckes in Geschwindigkeit eine entsprechende Saug wirkung erzielt wird.

Da man nun aber Druck in Geschwindigkeit und umgekehrt nicht verlustfrei umwandeln kann, so kann man durch die Erhöhung des Betriebswider standes derartige Drueltregler dort nicht ver wenden, wo der Vordruck an und für sich nur gering ist, so dass also der Druckverlust einen höheren Betrag nicht annehmen darf.

Erfindungsgemäss vermeidet man diese Schwierigkeiten dadurch, dass die Mündung der Verbindungsleitung zwischen den beiden Räumen in einer ein verlustfreies Umströ men des Ventiltellers bewirkenden seitlichen Ausweitung des Gasströmungsweges liegt, indem nämlich die Ausweitung so vom Ven tilsitz ausgeht, dass das das Ventil um strömende Gas wirbellos an der Mündung der Verbindungsleitung vorbeistreicht.

Die Verbindungsleitung kann entweder in einer Düse oder in einer ringförmigen mit Jes Gehäuses endigen. Zweckmässig ist die Mündung der Verbindungsleitung an der Umlenkstelle der seitlichen Ausweitung des S'trömungsweges angeordnet.

Zwecks genauer Lage der in der Mündung
EMI0001.0020

der <SEP> Verbindungsleitung <SEP> befindlichen <SEP> Düse <SEP> ist
<tb> s <SEP> vorl <SEP> eilhaft, <SEP> diese <SEP> in <SEP> einer <SEP> von <SEP> dem <SEP> Raum
<tb> hi31t- <SEP> dem <SEP> Ventil <SEP> ausgehenden <SEP> und <SEP> die <SEP> Ge hänc#fswand <SEP> durchdringenden <SEP> Querbohrung
<tb> anzuordnen, <SEP> in <SEP> welcher <SEP> der <SEP> Verbindungs l.-."nal <SEP> mit <SEP> dem <SEP> Raum <SEP> unter <SEP> der <SEP> Arbeits Membran <SEP> zweckmässig <SEP> senkrecht <SEP> einmündet.

Die wirbellose Strömung des das Ventil umströmenden Gases und damit die Genauig keit der Regelung kann vorteilhafterweisu dadurch gesteigert werden, dass der Ventil teller an der Düsenseite einen grösseren Ab stand vom Ventilsitz erhält als auf der ent gegengesetzten Seite.

Auf .der- beiliegenden Zeichnung sind meh rere Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes und eine Detailvariante dar gestellt.

Fig. 1 zeigt einen Meridianschnitt eines Druckreglers mit einer in der Mündung des Verbindungskanals angeordneten Düse, Fig. 2 einen ebensolchen, wobei der Ver bindungskanal in einer ringförmigen Nut des Gehäuses endigt; Fig. 3 zeigt eine andere Ausbildung der Düse als in Fig. 1; Fig. 4 ist ein Meridianschnitt durch eine andere -Ausführungsform des Druckreglers, bei welcher die Düse in einer das Gehäuse quer .durchsetzenden Bohrung, in welcher der Verbindungskanal endigt, angeordnet ist;

Fig.5 zeigt eine Abänderung der Aus führungsform nach Fig. 4 mit einem schräg gr_ estellten 'Ventilteller.

In den verschiedenen Figuren ,der Zeich nung sind die gleichen Teile immer mit den gleichen Bezugszeichen versehen. 1 ist der Eingangsraum des Druckreglers, 2 der Aus gangsraum, 3 der Ventilteller, 4 der Ventil sitz, 5 .die Verbindungsspindel zwischen dem Ventilteller 3 und einer Druckausgleich membran 6, sowie der Arbeitsmembran 7 des Druckreglers. 8 ist die Verbindungsleitung zwischen dem Ausgangsraum 2 des Reglers und dem Raume 9 unter .der Arbeitsmembran 7, und 14 der Ausgang des Reglers. Der Raum 11 oberhalb der Arbeitsmembran 7 steht durch die düsenartig ausgebildete Öff nung 12 mit der Aussenluft in Verbindung.

Statt mit der Düse 12 kann jedoch die Ver bindung zwischen dem Raum 11 -und der Aussenluft auch in irgendeiner andern Weise bewerkstelligt werden, beispielsweise mittelst einer Einrichtung, diebeim Undichtwerden der Membran 7 die Verbindung 12 'zur Aussenluft abschliesst. Die Ausgleichmem- bran 6 macht in bekannter Weise den Druck regler von der Grösse des Druckes im Raume 1, des sogenannten Vordruckes, unabhängig, indem die wirksame Fläche der Membran ")' ebenso gross wie die wirksame Fläche de Ventils \3' ist.

Der Gasweg durch den Regler verläuft im allgemeinen so, wie die ein getragene Pfeillinie andeutet.

Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist in die Einmündung des Verbindungs kanals 8 in dem Raum 2 eine Düse 13 ein gesetzt. Die Mündung 10 .der Entnahmedü s 7 3 im Raum 2 liegt so, dass .das Gas un gefähr parallel mit der Richtung der Ent nahmedüse 13 an ihrer Mündung 10 vorbei streicht. Steigt die Menge des durch den Druckregler strömenden Gases, so erhöht sich die Geschwindigkeit im Raum 2. Je grösser die Geschwindigkeit des Gases ist, umso grö sser ist demnach auch die in der Mündung 10 stattfindende saugende Wirkung und umso geringer demnach der Druck im Raume 8 gegenüber .dem Druck im Raume 2.

Das ist aber gerade die Voraussetzung dafür, dass der geregelte Druck im Ausgang 1-1 sich mit steigender Durchgangsmenge erhöht.

Die Saugwirkung kann noch dadurch ge steigert werden, da,ss man die Mündung 10 des zylindrischen Düsenrohres 13 zuschärft, wie in Fig. 1 gezeigt, oder auf andere Ari; saugkräftiger gestaltet. Beispielsweise kann die in Fig. 3 dargestellte Düse 15 an Stelle der in Fig. 1 vorgesehenen Düse 13 mit zy- lindrischür Aussenwandung in den Druck regler eingebaut werden. Bei der Düse 1."D erweitert sich das untere Ende 16 nach aussen, wodurch ebenfalls eine etwas stärkere Saugwirkung erzielt werden kann.

Der die Durchströmung angebende Pfeil lässt erkennen, wie die Mündung 10 bezw. bei Verwendung des Gegenstandes nach Fig.3 die Mündung 16, in einer seitlichen Ausweitung des Strömungsweges liegt bei tierartiger Durchbildung der Seitenwandun gen des Reglerkörpers, dass das vom Ventil kommende Gas wirbellos an der Düsenmün dung 10 bezw. 16 vorbeistreicht. Nach Fig. 2 bat der Raum 2 für das aus strömende Gas eine ringförmige Nut 17,

in welche der Verbindungskanal 8 mündet. Die obere Kante 18 zwischen Nut 17 und Kanal 8 steht etwas gegenüber der untern Kante i9 vor, jvorlurch die Saugwirkung in der Nut 1 7 verstärkt wird. Die Nut 17 braucht aber nicht vollständig kreisförmig geschlossen zu sein, sondern es kann .schon ein Teilspalt an einer Stelle des (-ehäuses genügen.

Man kann jedoch mehrere T'erbindungslLanäle 8 an ver schiedenen Stellen vorsehen, um bei etwas einseitig geöffnetem Ventil oder bei ein- seitigem Verlauf der Be"renzungswä.nde des Raumes 2 den Druck an verschiedenen-Stel- len nach dem Raure 2 abzugeben und da durch einen gewissen Ausgleich für die er- N iilinten Unregelmässigkeiten zu schaffen.

v, Auch bei den audern Ausführungsbeispielen kann rlian mehrere Verbindungsöffnungen zwischen dem Raum 2) und dem Raum 9 vorsehen.

Bei der Anordnung der Düse 13 in dein Ausführungsbeispiel nach Füg. 1 in der Boh- run@sacae des Verbindungskanals 8 muss rlie Saugdüse von oben her .durch die Ver- hinJungs;bohrung hindurchgeführt werden. Ist die Bohrung beispielsweise durch Ver laufen des Bohrers ungenau, dann sitzt die Düse nicht an der richtigen Stelle. Hier durch wird die Saugwirkung geändert, so da.ss nicht der Druckverlauf erhalten wird.

den der 13egler haben sollte. Es ist daher. wie schon eingangs erwähnt wurde, vorteil haft, cl; e Düse in einer von dem Raum hin ter dein Ventil ausgehenden und die Ge- häusewaiid durchsetzenden Querbohrung an zuordnen, in welcher der Verbindungskanal 8 mit dem Raum 9 -unter der Arbeitsmembran 7 zwecl@m(issig senkrecht einmündet. In Fig. 41 ist eine derartige Ausführungsform des Reg lers gezeigt. In eine vom Raume 2 des Ge häuses nach aussen führende Bohrung 20 ist.

der Düsenkörper 21 eingeschraubt, dessen Längsbohrung in einen Schlitz 22 mündet. Dieser tritt quer durch die Düse 21 hindurch und ist nach aussen durch einen Schräg lappen 23 begrenzt. An dem dem Schlitz 22 ":=genüberliegenden Ende der Düse 21 weist diese einen zum Ansetzen eines Eindreh schlüssels dienenden Schlitz 24 auf, dem man zweckmässig eine solche Stellung gibt, class er senkrecht oder parallel zur Fräsrich- tun- des Schlitzes 22 liegt. Man erkennt dann beim Hineinschrauben .der Düse 21 an der Stellung des Einschraubsehlitzes 24 die richtige Lage des Querschlitzes 22.

Mit der beschriebenen Bauart kann man auch leicht dem Lappen 23 eine genaue Lage in bezug auf die Ventilspindel 5 geben. Hierzu wird einmal die aussen am Gehäuse befindliche Anlagefläche 25 für den Kopf der Ver- schlussschraube 26 derartig gefräst, dass die Fläche einen bestimmten Abstand von der Ventilmitte erhält, und zum andern wird bei Serienfabrikation die Düsenschraube 21 in stets ,gleichmässiger Länge hergestellt. Es kann dann ohne weiteres die richtige Ein schraubtiefe der Düsenschraube 21 von -der Anlagefläche 25 aus nachgeprüft werden.

Die mögliche Abweichung der tatsächlichen Lage der Schrägfläche 23 von der Normal lage ergibt .sich dann gleich der Halb steigung des Einschraubgewindes, eine Ab- iveichung, die zulässig ist. Die Regelgenauigkeit des beschriebenen Reglers wird, wie hiervor erwähnt, von dem wirbellosen und gleichmässigen Durchströ- inen des Gases beeinflusst.

Es hat sich aber herausgestellt, dass ein gleichmässiges und wirbelloses Durchströmen des Gases da durch wesentlich gefördert werden kann, da.ss der Ventilteller 3 an der Düsenseite einen grösseren Abstand vom Sitz hat als auf der entgegengesetzten Seite. Druckregler mit einer solchen Einrichtung sind in bezug auf ihre Wirkung gleichmässiger und in der Regelung genauer, als wenn der Ventilteller dauernd senkrecht zur Spindelachse steht.

Die Schräglage des Ventiltellers lässt sich auf verschiedene Weise ermöglichen. Beson ders günstig ist eine Anordnung, bei welcher die Verbindung zwischen der Ventilspindel und dem Ventilteller nicht in .den Achsen beider Teile angreift, sondern an beiden Tei len nach der gleichen Seite hin um das gleiche Mass versetzt ist, also exzentrisch liegt.

Eine derartige Anordnung ist in Fig. 5 bei einer Ausführungsform des Reglers nach Fig.4 gezeigt.An der untern Stirnfläche der Spindel 5 und an dem Ventilteller 3 sind je eine Öse 27 und 28 angebracht, die mitein ander in Verbindung stehen. Beide Ösen 27 und 28 sind nach derselben Seite hin um den gleichen Betrag aus der Mitte herausgerückt, wobei also sowohl die Öse 27 exzentrisch zur Achse der !Spindel 5, als auch die Öse 28 exzentrisch zur Mitte .des Tellers 3 sitzt.

Durch die exzentrische Anordnung ,der bei den Ösen 27 und 28 decken sich die Achsen der Spindel 5 und des Tellers 3 nur in der Schlussstellung, .das heisst der Teller 3 sitzt im angehobenen Zustande zentrisch zum Sitze 4. Infolge der beweglichen Anbrin- gung des Tellers 3 wird er sich bei kleiner werdender Durchgangsmenge aufrichten, so dass in der Abschlusslage .dichtes Anliegen an die Sitzfläche möglich ist.

Ausser der soeben beschriebenen sind noch andere Ausführungen möglich, damit der Teller 3 eine nach der Düse 13 Ti-. 1) oder 21 (Fig. 4) hin sich öffnende geneigte Schräglage bekommt, also der Ventilteller an der Düsenseite weiter vom Sitz 4 absteht als auf der entgegengesetzten Seite.

Claims

PATENTANSPRUCH: Druckregler mit einer Einrichtung zur Erhöhung des geregelten Druckes bei stei gender Durchgangsmenge des Gases, be stehend in einer -vom geschlossenen Raume unterhalb einer Reglermembra.n zum Raume minderen Druckes führenden, mit ihrer Mün dung unter Saugwirkung stehenden Verbin dungsleitung;

dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung der Verbindungsleitung in einer .ein verlustfreies Umströmen des Ven tiltellers bewirkenden seitlichen Ausweitung des Gasströmungsweges liegt, indem nämlich die Ausweitung so vom Ventilsitz ausgeht, dass das .das Ventil umströmende Gas wirbel los an der Mündung der Verbindungsleitun, vorbeistreicht. UNTERANSPRÜCHE : 1. Druckregler nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass an der Druck- entnahm,estelle der Verbindungsleitung eine .Saugdüse angeordnet ist.

?. Druckregler nach Patentanspruch und Unteranspruch .1, .dadurch gekennzeich net, dass die in der Mündung .der Ver bindungsleitung befindliche Düse an der Umlenkstelle der seitlichen Ausweitung des Strömungsweges liegt. 3. Druckregler nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Druck- entnahme,stelle der Verbindungsleitung durch einen Ring- oder Teilspalt (17) des Gehäuses gebildet wird, dessen dem Ventil zugewendete gante (18) gegen über der dem Ventil abgekehrten gante (19) in den Strömungsweg vorspringt. 4.

Druckregler nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, .dass die an der Druckabnahmestelle der Verbindungs leitung befindliche Düse sich in .einer von dem Raume hinter dem Ventil des Reglers ausgehenden, quer :durch die Ge häusewand tretenden Bohrung (20) be findet, in welche der die Verbindung zum Raum (9) unter der Arbeitsmem bran (7) bildende Kanal (8) mündet. 5. Druckregler nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass der in die Querbohrung (20) eingesetzte Düsenkörper (21) als Ein schraubkörper ausgebildet ist, dessen Bohrung in einen die Mantelfläche des Düsenkörpers durchsetzenden schrägen Querschlitz (22) mündet. 6.

Druckregler nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die Aussenbegrenzung - des schräg zur Düsenbohrung liegenden Schlitzes (22) ein Schräglappen (23) ist. dessen Schräge sich dem natürlichen Strömungswege des strömenden Mittels anzupassen vermag. 7. Druckregler nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4 bis 6, dadurch ge- kennzeichn.et, dass ein Einschraubsehlitz (24) auf der Rückseite des Düsenkörpers (21) eine derartige Lage zum Ausström- schlitz (22) hat, dass man die richtige Lage des Schlitzes (22)

an der Stellung des Ei.n.,#chraubschlitzes (24) erkennen kann. Druckregler nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, (lass bei stets gleichbleiben der Länge des Düsenkörpers (21) die Aussenfläche (25) der das Gehäuse durch setzenden Bohrung (20) in bestimmtem Abstande von der Aae der Ventilspindel (5) liegt, so dass man bei stets gleicher Ul.ge des Ausströmschlitzes (22) eine .#fessmöglichkeit für die genaue Lage des Düsenkörpers (2l) hat.

, Druckregler nach Patentanspruch, ge- kennzeichnet durch eine Mehrzahl von Z'erbindungsleitungen zwischen dem Raum unterhalb der Reglermembran und dem Ausgangsraum des Ventils. 10. Druckregler nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Ventil teller (3) an der Düsenseite der Verbin- elungsleitung bei geöffnetem Ventil wei ter vom Ventilsitz absteht als auf der entgegengesetzten Seite.

11.. Druckregler nach Patentanspruch und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass eine Schräglage des Ventil tellers in Offenstellung durch exzen trische Lage eines gelenkigen An schlusses des Tellers an die Spindel be werkstelligt ist. 12. Dreckregler nach Patentaxispruch und Unteransprüchen 10 und 11, dadurch ge kennzeichnet, dass sowohl an der Ventil spindel, wie am Ventilteller den gelen kigen Anschluss vermittelnde Teile um die gleiche Exzentrizität nach der glei chen Seite hin versetzt sind.