DE1650303A1 - Druckregelventil - Google Patents

Description

• Druckregelventil Die FrfIndung betrifft ein Druckregelverntil, insbesondere zur Steuerung der Brenn--::toffversorginmg in eine Ölfeuerungsanlage, mit-einem Steuerglied, das bei einem bestimmten Druck eine Verbindung zwischen. einer Druckleitung und einem Verbraucher herstellt, bei weiterem Druckanstieg,ene Uberströmverbindung zum Rücklauf freigibt und eine zusätzliche Ausnehmung hat, die bei geschlossenem Ventil eine Sickerverbindung zurr Rücklauf herstellt.
• Ein derartiges Druckregelventil ist aus der deutschen Patentschrift 1 203 991 bekannt. Ventile dieser Art haben aber, wie- es sich gezeigt hat, den Nachteil. daß mit steigendem Betriebsdruck die verfügbare Nutzmenge kleiner wird. Das erklärt sich daraus, daß die Abschaltärehzahl der-Förderpumpe eine Funktion der Leckmenge ist, die bei kleinen Betriebadrücken möglichst groß sein soll.: Bei großen Betriebsdrücken ergibt sich dann aber eine übergroße 1ckmenge, die den oben erwähnten Nachteil mit sich brinp;t, die aber autlerdem zur Folge hat, daß eine Pumpe mit -größerer Fördermenge.notwendig wird, um dieselbe Nutzmenge zu liefern.
• Der Erfindung: liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Druckrregelventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das bei allen Betriebsdrücken eine optimale Nutzleistung er-g3 bt .
• Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Querschnitt der Sickerverbindung auch irr Ruhelage des Steuerglieds mit Hilfe eines gegenüber diesem beweglichen Einstellglieds abhängig: vom Einstelldruck des Druckregelventils veränderbar ist. - -Das hat den Vorteil, daß eine Pumpengrö(@e wirtschaftlich für verschiedene Druckbereiche verwendet werden kann. Der druckabhängiF veränderliche Entlüftungsquerschnitt-(.',ickerverbindung) ermöglicht eine große Entlüftungsfläche und damit bei geringen Betriebsdrücken einte große Leckmenge, die beim Abschalten eine hohe -Pumpendrehzahl und beim Einschalten ein verzögertes Schalten des Reglers bewirkt. Beim Einschalten des Brenners wird der Brennstoff zur Düse erst freigegeben , wenn der Lüfter die volle Luftmenge fördert und der Brennraum vorbelüftet ist. . Bei dem erfIndungsgemäßen Druckregelventil steigt die verfügbare Nutzmenge bei steigendem Druck sogar etwas an. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Min Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. 'e zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Druckregelventil, -Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform, Fig. 3 ein Diagramm S Das Druckregelventil nach der Fig. 1 hat an einem Gehäuse 1 einen Einlaß 2, einen Anschluß 3 für einen Verbraucher, z.n. die Düse. eines Ölbrenners, und einen Auslaß 1I, der zu einem Behälter oder direkt zur Saugseite der Pumpe führt. In einer Bohrung 5 der:, Gehäuses 1 ist ein becherförmiger Steuerkolben 6 dicht, aber gleitend geführt, der durch diP Kraft einer Feder 7 in.Riehtung des Anschlusses 3 gedrückt wird. Mit Ihrem einen Ende legt sich die Feder-gegen eine abgedichtete', in axialer-' Eichtung verste=llbare Einstellschraube 8, so daß ihre Vorspannung geändert werden kann.
• Im Boden des :,teuexkolbens 6 liegt eine zentxische Öffnung 9, in die ein Pfropfen 10 aus elastischem Material eingepreßt_ist. Der Pfropfen 10 endet in einem aus dem. Steuerkolben ragenden, kegelföxmigeri Verschlußteil 11, das sich in einer Endstellung gegen den Inneren Raid 12 der Öffnung legt, die zum -uerbraucheraneehluß 3

  führt. Inder Wandung der Bohruatg 5 Ist in dem der Einstellsehraube By11egenden .

  abschnitt ein hinglcanal 13 ausgebildet in- den der Auslaß 4 mündet. Eine Kante 14 des s #tngkan<zlr grenzt an den Rand :des 6, wenn sich dieser in der Endstellung befindet, in der das-VersahluAteil 11 am Anschluß 3 @-liLgt In -der Handzone' des I>cr@herfiirmigen -Steuerkolbens 6 sind - au-ggehend von -seiner dem Anschlw# # @ zugewandten Stirnseite - eine sadkbohx#ung 15 und eine 4urchgehende -Dolrung 16 angenrdntt. - Vom Ende der Sackbohrung 3"J- führt eine Eadialbohrung 17 naeh außen und milndet In eine: Ringnüt 18 Im Mantel. des Steuerkolbens. Di* der - -E;instNl,lshraub- 8 zt4gewandtm Saite -der Ei#gnut "1£3 bildet e.ne.Steuerk=tfe 39.
• In der Bohrung 16 äee Steuerkolbens ist eine Xadel 24 gleitend geführt - Ihm aus der . 13öhrung ragendes E@tie legt sieh gegen die gthstellschraube $. Der ,in der Ehrung lieerentir= feil der Nadel hat eine Ungsnut21 mit stetig abnehmenden guersehnitt. Der- gz-'Ytt.e#. Nutquersähnitt befindet : si.#h =ein dem in der Bohrung 16.liegeindG Ende der Nadel, der kleitrste in der Nahe ihres aus dieser Bohrcar ragenden.. F@tdL*s.-Von-gier irnckmittehquelle, geförderltes Ö1- flieht vom EinnlÄE 2 in den-Räum zwischen Gehfluse? s1,irnseite und Steuerkolben 6@ Luft -und mit- Luft vermischtes äL `gelangt durch die flohruttg 16, und tiber den zwischen der-L;xngsnut `21 der Nadel-:-20 und dar. Bohrung # l#,1 gebldeten Fhtriftungsspalt zum Ringkanal 13 und von : i;ier -Ub*x` -.de!a -üs@at3 4 zum :=eWilter cxier direkt -zur Ptu npeneinlaßseite. Beim -?bfrrschreiten des-mit de=s Feder 7 rita ~4@tfllt.rtn öf:'csbug,drucks -beii=t ei ch der--5teuerkolbez! mit seinem kegelfbrmigen 'PT`.`:C`:LIIe t.ci 3 t I VM Inneren Rand- 12 der rffnüng die _ zum-Yerbräucheransähluß führt sehr raaeh ahzuizeben . Dabei wird dem 1- der .Weg über den AnsehiüB - 3 Zum. Verbraucher Bei weiter steigendem.Druck bewegt sich der Steuerkolben 6 weiter in Richtung der' 1 Einstellschraube 8 und die sieh an dieser abstützende Nadel 20 schiebt sich automatisch tiefer in die Bohrung 16 des Steuerkolbens ein. Dadurch wird der Ehtluftungsquerschnitt kleiner und kann auch zu Null werden, während dabei die am: Brenner ver-,.fÜgbare Nutzmenge- größer wird. Benötigt der Verbraucher die ihm zugeleitete Druckmittelmenge nicht vollständig, wird der Steuerkolben unter steigendem Flüssigkeitsdruck soweit nach rechts verschoben, bis die Steuerkante 19 die Kante 14 am Ringkanal 13 iibersteuert hat und den blabfluß@durch die Bohrung 15, die Radialbohrung 17 und den Ringkanal 1,3 zum Auslaß 4 freigibt. Fallt der Druck im Raum zwischen Gehäusestirnseite und'Steuerkolben 6, kehrt dieser rasch in :eine Schliefästellung zurück. Beim Einstellen eines höheren Betriebsdrucks werden die Einstellschraube 8 tiefer in das Gehäuse- 1 eingeschraubt und die Feder 7 starker vorgespannt. Dabei- wird gleichzeitig die Nadel 20 tiefer in den Steuerkolben geschoben, wodurch sich der Entlüftungsquerschnitt verkleinert. Die Verkleinerung des Entlüftungsquerschnitts bewirkt, daß die Entlüftungsmenge des Druckmittels bei ansteigendem Betriebsdruck gleich oder sogar kleiner gemacht werden kann. Dieser druckabhUngig gesteuerte Ehtl'u'ftungsquerschnitt ergibt eine steigende Charakteristik der verfügbaren Nutzmenge bei steigendem Druck. Ein Verstopfen des Entlüftungsquerschnitts wird durch die selbstrenigende@Wirkung der Relativbewegung zwischen Nadel 20 und Hc)hrung 16 beim Öffnen und Schließen des Druckregelventils verhindert. Das Druckrep@ceiventl nach-der Fig. 2 hat ein Gehäuse 25, eine Ansehlußplatte 26 und eine Einstellschraube 27. In der Anschlußplatte 26 befinden sich ein Einlaß 28 und -ein AnschIult 29 fiär einen Vcsrbraucher. Das Gehäuse 2_5 hat einen AuslaG30, der zu V einem lehzlter führt. Zwischen der Anschlutplatte 26 und dem Gehäuse 25 ist eine Membran ')1 aus elastischem Material mit ihrer Handzone dicht eingespannt. Auf der Gehäuseseite der Membran 31 ist ein plattenförmiger Körper 32 befestigt, beispielsweise durch Kleben oder Vulkanisieren. In einem Gehäuseraum 33 zwischen der Einstellschraube 27 und dem plattenförmigen Körper 32 ist eine vorgespannte Feder 34 angeordnet. Die Einstellschraube. 27 hat in ihrer den Gehäuseraum 33 begrenzenden Stirnseite eine zentrische Sackbohrung 35, die mit einer Sackbohrung 36 in der gegenüberliegenden Seite 37 der Anschlul3platte 26 fluchtet. Durch eine Bohrung 38 in der Membran 31 und in dem plattenförmigen Körper 32 erstreckt sich eine Nadel 7)9,, clie mit ihrem einen Teil 4(1 in der Sackbohrung 35, mit ihrem anderen Teil 41 'in der -Sackbohrung 36 geführt ist. An diesem Teil 41 ist wiederum eine Ungsnut 42 mit -stetig abnehmenden Querschnitt ausgebildet, deren Querschnitt an der Bolzenstim-Seite am größten ist. Eine durch die Membran 31 und den plattenförmigen Körper 32 verlaufende Bohrung 43 legt sich in der@Ruhestellung des-Druckregelventils mit ihrer Mündung 44 gegen eine kreisförmige -Erhöhung 45 auf der Seite 37 der Anschlußplatte 25. Von einer-anderen kreisförmigen Erhöhung 46 auf der Seite 37 der Ansehlußplatte geht die Bohrung des Verbraucheranschlusses 29 aus. Die beiden Erhöhungen enden In derselben Ebene. 4. Die Funktion dieses Druckregelventils ist im Prinzip dieselbe wie bei dem Druckregelventil nach der Fig. 1. Von der Druckmittelquelle gefördertes Ö3. fließt über den ^i binlaß 28 in den Raum vor der Membran 31 und- kann durch den zwischen der Längsnut 42 in der Xadel 39-und der Bohrtang 38 gebildeten Entlüftungsquerschnitt zum Auslaß 30 fließen. Ist der mit der Feder 34 eingePtellte Öffnungsdruck erreicht, hebt sich die Membran 31 mit dem plattenfötmigeri Körper 32 von der kreisförmigere Erhöhung-46 ,.b und führt dabei eine leichte Schwenkbewegung um' die Erhöhung 45 als Stützpunkt aus. Dabei wird der Ölfluß über den Anschluß-?9 zurrt Verbraucher freigegeben. Die Schwenkbewegung um die Erhöhung 45 entsteht dadurch,, daß die auf den plattenförmigen Körper 32 wirkende riedergegenkraf t näher bei der Erhöhung 45 als bei der Erhöhung 46 angreift. Bei dieser Schwenkbewegung wird der Entlüftungsquerschnitt automatisch ver. kleinert,, indem die Membran 31 mit. dem plattenförmigen Körper 32 in ihrer Bohrung 38 auf dem mit abnehmenden Querschnittversehenen Bolzen 39-verschoben werden. Steigt der Druck weiter an, so wird die.Schwenkbewegung so lange fortgesetzt, bis der Druckmittelabfluß durch die Bohrung 43 zum Gehäuseraum 33 und zum Aus'laß 30 freigegeben wird* Das Einstellen eines höheren Betriebsdrucks erfolgt wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 beschrieben.
• P Anstelle einer Nadel mit Igngsnut kann au ch-beispelsweise ein angeschr$gter Zylin, derstift verwendet werden. Die Abnahme des Nutquerschnitts braucht, nicht nur steh; zu sein;: sie kann bestimmten Betriebserfordernissen angepaßt sein. Das Diagramm nach Fig. 3 veranschaulicht die steigende Charakteristik der verfügbaren Nutzmenge Qn für den Verbraucher bei steigendem Betriebsdruck im Verhältnis zur gesamten verfügbaren Nutz- und Uberströmmenge Q", .

Claims (5)

1. Ansprüche: 1. Druckregelventil, insbesondere zur Steuerung der Brennstoffversorgung in einer (il J',@=ierunirsanlage, mit einem Steuerglied, das bei einem bestimmten Druck eine Verbindung zwischen einer Druckleitung und einem Verbraucher herstellt, bei well.t-rem'Druckan@tieg eine Uberströmverbindung zum Rücklauf freigibt und eine zusätzlich- Ausnehmung hat, die bei geschlossenem Ventil eine Sickerverbindung zum Rücklauf herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Sickerverbindung auch in Ruhelage des Steuerglieds (6;31,32) mit Hilfe eines gegenüber diesem beweglichen Einstellglieds (.20,39) abhängig vom Einstelldruck des. Druckregelventils veränderbar ist.
2. 2. Druckregelventil nach Anspruch 1', da:lurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (6;31,32) von einer Bohrung (16,38) durchdrungen ist, in die das Einstellglied (20,39) Uaucht, das sich an einer das Ventilgehäuse (1,25) vfrsehließenden Einstellschraube (8,2'7) abstützt, an der auch eine das Steuerglied (6;31,32)- auf einen Ventilsitz drückende reder (7,34) anliegt, daß das Einstellglied (20,39) cine'Zorie mit abneiunendem Querschnitt hat, dessen Teil geringsten Querschnitts in der I-hrurig (16,3E3) liegt und dem Ventilsitz zugewandt ist, und daß die Zone abnehmenden Querschnitts nahe dem aus der Bohrung ragenden Teil, der dem Ventil- Y sitz abgewandt ist, in eine Zone gleichbleibenden Querschnitts übergeht, die dem Dratir@i:rigsquer; ctinitt entspricht.
3. 3. Druckr--gelventil nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied als becherfizrmiger Kolben (6) ausgebildet ist, der eine parallel zu seiner Längsachse ihn durchdringende Bohrung (1f,` hat,, in die das Einstellglied (20) taucht.
4. 4. hruckre#fielventil nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied als eine mit ihrem Rand zwischen zwei Gehäuseteile (25,26) eingespannte Membran (31) ausgebildet ist, dl e auf ihrer der Einstellschraube (27) zugewandten Seite durch eine starre Platte (32) verstärkt ist und diese verstärkte Membran eine in ihrem inneren Bereich liegem?e Bohrung (38) hat, in die das Einstellglied (3A) taucht, da:? die der Einstellschraube (27) abgewandte -Seite der Membran (31) nur an zwei etwa kreisförmigen, im Abstand von der Bohrung (36) angeordneten Fliehen (45,4E) anliegt, in deren einer sich-die Mündung des Verbraucherzulaufs (?g) befindet;, und daß die verstärkte Membran (31,32), eine zweite durch- gehende Dohrung (&3) hat, die an der anderen der beiden Flächen liegt.
5. 5. Druci:I#PKelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das "i@instellglied (20,39) nadelförmig ausgebildet ist und eine Längsnut (21,42) mit stetig abnehmendem Querschnitt hat. E3. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der stetig abnehmende Querschnitt an dem nadelförmigen Einstellglied (20,39) durch eine Abflachung gebildet -1 st. .;;@ .