Steuervorrichtung für Flüssigkeiten und Gase. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine 'Steuervorrichtung für Flüssigkeiten und Gase.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Medium durch ein von einer elasti schen Membran umschossenes Loch durch fliesst und dadurch ein Druckunterschied auf beiden 'Seiten der Membran entsteht, wobei die Schwankungen des Druckes des eintreten den Mediums Bewegungen der Membran her vorrufen, die ihrerseits Bewegsingen wenig stens eines Ventilkörpers herbeiführen, um dadurch den Durchfluss des Mediums durch wenigstens einen Ventilsitz zu steuern, wobei der Durchfluss durch den Ventilsitz mittels eines Steuergliedes zusätzlich veränderbar ist.
Die Zeichnung zeigt ein bevorzugtes Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des, in welcher Fig. 1 einen vertikalen Schnitt zeigt und Fig. 2. einen Teilschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.
In der Zeichnung wird ein Metallgehäuse gezeigt, in welchem ein Messöffnungs-Aggre- gat 10 zur Regelung der Durchflussmenge und eine Steuerventilanordnung 11 einge baut ist. Das Metallgehäuse umfasst ein zy lindrisches, geflanschtes Ventilgehäuse 12, welches an einem Auslasskanalglied 13 be- o festigt ist und eine gewölbte Deckplatte 14, welche eine in, ihr gebildete zentral angeord nete Einlassöffnung 15 besitzt.
Eine elastische DZembran 16 ist an ihrer peripheren Zone mittels der Klemmbolzen 17 zwischen dem,Ge- häuse 12 und der Deckplatte 14 eingeklemmt. Das Messöffnungs- Aggregat 10 ist im ge flanschten Teil des Metallgehäuses eirege- schlossen und ist in einer flüssigkeitsdichten Art und Weise am Zentrum der Membran 16 befestigt.
Das Aggregat 10 umfasst ein mit Öffnungen versehenes, topfförmiges Glied 18, welches mit einem einen Ringsitz für die Membran 16 bildenden Aussenflansch 19 ver sehen ist.
Ein mit einem Aussen- und einem Innengewinde versehener Bund 20 erstreckt sich aufwärts vom Flansch 19 und ist aussen mit einem Klemmring 21, der so ausgebildet ist, dass er auf einen zwischen die Membran<B>16</B> und den Klemmring 21 eingelegten Dicb- tungsring 22 niedergeschraubt werden kann, versehen, wodurch die Befestigung des Glie des 18 an der Membran 16 bewirkt wird.
Der Flansch 19 setzt sieh im Innern des Topf gliedes 1,8 fort, um einen Ringsitz 19a für die mit einem 22essloch 2;37 versehene Scheibe 23 zu bilden, wobei genannte .Scheibe mittels eines im -Bund 20 eingeschraubten Klemm- ringes 24 in ihrer Lage befestigt ist.
Der un tere 'Teil des topfförmigen Gliedes 18 ist von halbkugelförmiger Gestalt und ist mit Öff nungen 2:5 versehen, welche den durch das Glied 18 begrenzten Hohlraum 18a mit dem durch das Steuerventilgehäuse 12 begrenzten Ringraum 12'ä verbinden. ,Eine durch das Steuerventil betätigte 'Spindel 2ss erstreckt sich abwärts durch das Glied 18 und ruht auf einer Federauflage oder -platte 2'7 auf;
welche Platte einen Teil der ISteuerventil- anordnung 11 bildet. Die Membran 16 um schliesst das Loch 23'.
Mittel sind vorgesehen, welche der Axial bewegung der Membran 16 entgegenwirken und welche mit dem Messöffniungsaggregat 10 verbunden sind, wenn es unter Flüssig keitsdruck steht, und umfassen eine zwischen dem Flansch 19 und einer einen 'Teil des Auslassgliedes 13 bildende Zwischenwand 29 zusammengedrückte Schraubenfeder 28.
Ge gebenenfalls können mehr als eine einzige Schraubenfeder verwendet werden, in wel chem Falle die Federn konzentrisch zueinan der angeordnet würden, um eine allfällige, durch das Aufprallen der Flüssigkeit auf die Membran 16 hervorgerufene Pulsation oder Vibration auf ein Minimum zu verringern.
Die Steuerventilanordnung 11 ümfasst ein axial verstellbares Auslassöffnungsorgan 345, ein Ventilsitzglied <B>311</B> und ein Ventilglied, welches ein Doppelsitzventil umfasst, das einen obern konischen Ventilkörper 92 und einen untern konischen Ventilkörper 33 besitzt, die mittels einer Ventilspindel 34 miteinander verbunden sind, wobei genannte Spindel sich über den Ventilkörper 32 hinaus erstreckt und mit der Federauflage oder -platte 2,7 ver bunden ist.
Das Auslassöffnungsglied 35 be sitzt einen rohrförmigen Behälter, der in sei nem untern Teil einen Hohlraiuu 3'6 bildet, und eine Betätigungsspindel 3#7, welche sieh abwärts zum Metallgehäuse und aus demsel ben heraus erstreckt.
Das Auslassöffnungs- glied 3!5 für axiale Bewegung ist in einer in der Wandung 29 gebildeten Durchbrechung gelagert, und eine Stopf- büchsendiehtung der üblichen Bauart, wel che eine Stopfbüchsenmutter 38 und einen Dichtungsring 39 umfasst, ist vorgesehen, um das Auslasskanalglied 13 vom durch das Ventilgehäuse 12 begrenzten Ringraum wirksam abzudichten.
Das Auslassöffnungs- glied 35 ist mit den Auslassöffnungen 40, welche den Hohlraum 316 mit dem Innern des Auslasskanalgliedes 13 verbinden, ver sehen sowie auch mit einer sich einwärts er streckenden rohrförmigen Leitung 41, deren eines Ende durch die Wandung 41a geschlos- sen und deren anderes Ende mittels einer in der Wandung des Gliedes<B>35</B> gebildeten öff- nung 42, gegen den Raum 12a offen ist.
Die obere Wandung der Leitung 41 ist mit einem linksgängigen Gewindeloch für die Aufnahme des mit einem gleichen Gewinde versehenen untern Ende des rohrförmigen Ventilsitzglie- des '3:1, welches in dessen Wandung gebildete Auslassöffnungen 44, einen untern Ventilsitz 45 und einen obern Ventilsitz 46 besitzt, ver sehen. Eine das Ventilsitzglied 31 umgebende Stopfbüchsendichtung ist vorgesehen und um fasst einen Dichtungsring 4'7 und eine Stopf büchsenmutter 48, welche in einem Gewinde loch im obern Ende des Gliedes 35 eingesetzt sind.
Eine schwache Druekschraubenfeder 49 umgibt das Ventilglied und ist zwischen der Federauflage 2'7 und dem obern Ende des Gliedes 35 eingespannt, um bei Abwesenheh des Flüssigkeitsdruckes auf der Membran die Ventilkörper<B>32</B> und 3'3 normalerweise von den Ventilsitzen 45 und 41V' abgehoben zu halten. Es ist vorgesehen, dass die Druckkraft der Feder 49 grösser sein soll als jeder Flüs sigkeitsgegendruck auf das Ventilglied, der als Folge des an den Einlass- und Auslass- öffnungen der miteinander verbundenen Ven tilkörper '32 und 33 auftretenden Druck differenzen vorkommen kann.
Aus obiger An ordnung ergibt sich, dass eine axiale Bewe gung der Membran und des damit verbun denen Messöffnungsaggregates 10 auf die Ventilspindel 34 übertragen wird und auf diese Weise dazu dient, um die Ventilkör per 3'1, 32 mehr oder weniger von den Ventil sitzen abzuheben.
Des weiteren bildet die rohr- förmige Leitung 41 eine Einlassöffnung 42 zum untern Ventilkörper 33, und der durch das rohrförmige Ventilsitzglied '31 und die Öffnungen 44 gebildete innere Hohlraum stellt den Auslass von den Ventilsitzen 45 und 46, welche koaxial zueinander und konzen trisch zur Mittellinie des Ventilgliedes ange ordnet sind, dar.
Zur Erleichterung des Zu sammenbaues der Ventilanordnung ist der untere Ventilkörper<B>33</B> von kleinerem Durch messer als das obere, 32., was gestattet, das untere Ende der Ventilspindel 84 ohne wei- teres durch den obern Ventilsitz 46 hindurch zuführen.
,Das Auslassöffnungsglied 143 ist mit einem Auslasskanal 50 und in einem Stück mit sei ner untern Wandung mit einem mit Innen- und Aussengewinden ausgebildeten Ring 51 versehen, dessen Innengewinde eine die sich vom Organ 35 erstreckende Betätigungsspin- del 37 umgebende Stopfbüchse 5<B>2</B> von übli cher Bauart aufnimmt.
Eine rohrförmige Hülse<B>53!</B> ist an ihrem obern Ende auf das Aussengewinde des Ringes 51 aufgeschraubt und ist mit einer an derselben befestigten Lagerstütze 54 versehen, wobei genannte La gerstütze einen in deren Zentrum angeord neten linksgängigen Gewindeanguss 55 für die Aufnahme eines gleichartigen Gewindes an der Betätigungsspindel<B>37</B> versehen ist. Die Hülse 5.3 trägt an ihrem äussern Ende eine graduierte iSkala 5,6.
Ein axialbeweglicher, am Gewindeteil der Betätigungsspindel 37 mon tierter und durch den Führungsschlitz 5,8 in der Hülse 53 am Drehen verhinderter Zeiger 57 bewegt sich über die Skala i56, wenn die Spindel 37 einwärts oder auswärts bewegt wird. Ein Betätigungsgriff 43. ist am äussern Ende der Spindel<B>37</B> befestigt. Die Teile '5'6, 57 bilden Anzeigemittel, welche die Einstel lung der Spindel 3:7 anzeigen.
Die Anordnung, wie sie vorstehend be schrieben worden ist, kann dahingehend ab geändert werden, dass die Feder 49 und die Federauflage 27 weggelassen werden und eine direkte Verbindung zwischen der Ventilspin del 34 und der Betätigungsspindel 26 vorge sehen wird. Obwohl es vorteilhafter ist, ein Paar Ventilkörper und Ventilsitze zu verwen den, kann ferner als Variante eine aus einem einzigen Ventilkörper und Ventilsitz 'von ge eigneten Abmessungen bestehende Anordnung verwendet werden. In letzterem Falle ist es vorteilhaft, eine elastische Membran von grö sserer Abmessung als die in der Zeichnung ge zeigte zu verwenden.
Die Vorrichtung ist so ausgebildet, dass sie mittels der Einlassöffnung 15 und dem Auslasskanal 50 in der Rohrlei tung eines Flüssigkeitssystems eingebaut wer den kann, um dadurch einer Regelung des Durchflusses je nach dem in der Leitung vor dem ,Steuerventil vorhandenen Druck zu er zielen.
Die Anordnung der Vorrichtung ist eine solche, dass, wenn ein Durchfluss einge leitet wird, die Flüssigkeit durch die 'Einlass- öffnung <B>15</B> in den Hohlraum über der Mem bran 16 und von da durch die Lochscheibe 243 in den Hohlraum 1,8@ca fliesst. Die Flüssigkeit fliesst dann vom Hohlraum 18c durch die Öffniuigen 25 in den durch das zylindrische Ventilgehäuse 12 begrenzten Ring- oder Hohl raum.
Der letztgenannte Hohlraum zusammen 'mit der Leitung 41 bilden den Einlass zu den Ventilen, und die Flüssigkeit fliesst durch die vom obern und untern Ventilsitz 46 und 45 gebildeten Öffnungen, von da in den durch das rohrförmige Ventilsitzglied 31 begrenzten Innenhohlraum und von dort durch die Aus lassöffnungen 44 in den Hohlraum<B>36</B> im un tern Teil des Organs<B>35.</B> Die Öffnungen 40 gestatten der Flüssigkeit dann in das Auslass- öffnungsglied 13 und von dort durch den Hauptauslasskanal 50 aus der Vorrichtung zu fliessen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist die folgende: Durch das Durchfliessen der Flüs sigkeit durch das Loch 2i3' entsteht ein Druck unterschied auf beiden Seiten der Membran, welche dem Druck der zusammengedrückten Schraubenfeder 49, welche. gegen die Unter seite der Membran drückt, ausgesetzt ist.
Es ist für jede Druckdifferenz an der Membrane eine bestimmte axiale 'Stellung der Scheibe 2'3 und der damit verbundenen Ven- tilbetätigungsspindel -26 gegeben, und jede Veränderung in der Durchflussgeschwindig- keit im Messloch 23' wird augenblicklich von einer Änderung dieser (Stellung gefolgt, da ja der Druckunterschied auf die Membran ändert.
Da die Ventilbetätigungsspindel 26 axial mit der :Scheibe 23 verbunden ist und die Ventilbewegung bewirkt, so ist die axiale Bewegung der Ventilkörper 32 und 33 die gleiche wie diejenige des Loches '.23'.
Die Lage der Ventilsitze kann durch Dre hung der 'Spindel 37, mit welcher das die Ventilsitze aufweisende Glied 3<B>1</B> verbunden s ist, von Hand axial eingestellt werden. Die Flüssigkeit, hier Öl, wird durch. die Einlassöffnung 15 zugeführt, und der Druck ist von den vorherrschenden Bedingungen zum Beispiel in einer Ölinstallation abhängig.
Die Grösse der Messöffnung M! in der Scheibe 23 ist so. gewählt worden, dass die Öffnung derselben es erlaubt, dass die gewünschte Menge nach dem Kanal '50 fliesst, und die Ventilkörper 3'2, 3'3 sind so durch das Hand rad 4 3 eingestellt, dass, wenn die Membrane 16 in der mittleren Lage steht, der Ausfluss durch die Austrittsöffnung bei einem be stimmten Druck an der Einlassöffnüng 15 in gewünschter Menge erfolgt. In dieser !Stellung wird durch den Druck der Feder 26 der Flüssigkeitsdruck auf die Membran ausgegli chen.
Wenn der Druck der Flüssigkeit über der Membran 16 zunimmt oder abnimmt, so sinkt die Membran 16 oder steigt die Mem bran. Wird die Membran 16 abwärts bewegt; so werden die Ventilkörper '32y 3 den Ventil sitzen genähert, wodurch der Dürchflussquer- schnitt der Ventile 3!2I, 46 und 3ss, 45 ver mindert wird.
"- In-gleicher-Weise werden, wenn die Mem bran 16 sich aufwärts bewegt, die Ventilkör per 32 und 33 sich aufwärts bewegen, und der Durchflussquerschnitt der Ventile 32, 46 und 33, 4'5 nimmt zu.
Wird gewünscht, die Ausflussmenge durch die Austrittsöffnung 50- zu verändern, so kön nen durch Drehen des Handrades die Ventil körper 3<B>2</B> und 33 höher oder tiefer gestellt werden, und die Vorrichtung wird weiter fanktiönieren, aber mit einer grösseren oder geringeren Ausflussmenge durch die Austritts- öffnung 50 bei der mittleren (Stellung der :Membran.