本实用新型涉及用于体积流量调节的无辅助能量的体积流量调节器，具有阀体、安置在阀体上的阀座、与阀座配合的阀锥以及包括通过阀杆与阀锥相连的膜和两个压力腔的膜驱动机构，其中一个压力腔通过预压力管路与阀座件上游的预压力区相连，另一个压力腔通过阀杆内的孔与存在于阀座件中的节流压力腔(Blendenbohrung)通过径向延伸的流动中央管路相连。
背景技术：
这样的体积流量调节器被用于调节设备如供暖设备、通风设备或空调设备中的体积流量，在此不需要辅助能量来调节。当存在额定-实际值差时，所释放的力使阀锥移动。这种调节器从流通介质中汲取其能量需求。
DE102007009822B3涉及一种无需辅助能的用于体积流量调节的体积流量调节器，具有调节阀，其具有孔板、可根据体积流量移动的阀锥、额定值弹簧和用于体积流量的额定值调节的调节机构，还具有膜驱动机构，其具有用于作动该膜和安装在膜上的阀锥的液压控制管路，在此，根据孔板的和阀锥的位置来影响待调节的体积流量。为了在高液压阻力情况下可实现更高的调节性能，规定了阀锥的关键升降位置以便预报警，在该升降位置上如此打开该阀锥，即在液压阻力增大情况下发生相对剧烈的体积流量降低。
EP0751448B1公开了一种具有第一节流位置的流通量调节阀，借助该第一节流位置，在第二节流位置上的压差可以被调节至恒定值，在这里，这种调节借助具有膜的液压驱动机构进行，膜的第一侧形成第一压力腔的壁，第一压力腔与流通量调节阀的输入腔相连通，膜的第二侧形成第二压力腔的壁，第二压力腔与在第二节流位置后的空间相连通，在这里，该膜通过杆与调节锥相连。
技术实现要素：
本实用新型基于以下任务，提供一种尤其按照流动-打开布置 (flow-to-open-Anordnung)形式的体积流量调节器，其中，体积流量被增大而不必改变膜驱动机构的结构或有效压力。
该任务通过一种体积流量调节器如此完成，与阀锥相连的阀锥件包括居中与阀杆内的孔相连的阀孔，并且设有节流件，其与阀孔一起形成用于调节动态压力 (Staudruck)的先导阀，其中该节流压力与动态压力叠加而形成混合压力，混合压力通过阀杆内的孔存在于待接受混合压力的压力腔中。
在本实用新型的体积流量调节器中获得了通过在先导阀处的动态压力被附加混合至在阀座件内侧面处的节流压力而有较高压力即混合压力作用于该膜驱动机构的膜。因为在中央的先导阀处的动态压力大于在锥密封边缘外的压力，因此与没有动态压力混合时的高额定值情况相比，阀锥通过所述膜略大且略早地打开。由此实现了体积流量的增大，但该膜驱动机构内的额定值弹簧未加强，或者在总压力损失保持不变时没有较大的有效压力。可调节的额定值范围通过本实用新型的体积流量调节器被扩大。
在体积流量调节器的一个有利实施方式中，该节流件是在端侧缩小的阀销，其中取决于阀销或节流件相对于阀孔的相对轴向位置的节流可以通过简单方式来调节。
在阀锥件上的流动中央管路有利地是径向延伸的压力管，其从阀孔起以对置两端延伸入锥密封边缘的区域中，在这里，可以实现通过简单方式将存在于阀密封边缘处的节流压力传递至阀孔。
该阀锥件有利地是所谓的有效压力螺钉，其被拧紧到阀锥上并且不仅包含该阀孔，也包含径向压力管，由此得到简化的结构。
为了进一步调节体积流量，该调节阀最好具有设于阀座件上游且设于预压力区下游的可调节的孔板用于体积流量额定值调节。
根据本实用新型的一个实施方式，尤其是呈阀销形式的该节流件与孔板相连且与孔板一起可调整。这一方面具有结构简单的优点，因为阀销不需要单独的紧固件，因为阀销也可以是单向缩小的承载孔板的长杆。
根据本实用新型的另一个实施方式，该节流件或阀销可相对于孔板调节地设置在孔板上，其中先导阀的作用能可变地根据各自体积流量调节器来调节，做法是阀销尖至阀孔的距离在孔板至阀座的距离保持不变时可被调整。
根据本实用新型的另一个实施方式，该节流件或阀销与该阀体相连且可相对于阀体被调节。为此，阀销相对于阀孔的调节可与孔板的调节无关地进行。
根据本实用新型的一个有利实施方式，该体积流量调节器的特征是，在所述阀杆与阀体之间安装有用于作用于阀锥的压力的压力卸载的波纹管机构，其中，一方面是下游压力且另一方面是混合压力作用于该波纹管接合部，并且波纹管接合部的有效面积对应于阀锥的有效面积。
在本实用新型的体积流量调节器的这个实施方式中尤其有利的是，可以通过设置波纹管并在一侧对波纹管施加下游压力且在另一侧对波纹管施加混合压力来获得压力卸载，这改善了阀锥的工作方式。
根据本实用新型的一个实施方式，该体积流量调节器的特征是，规定在波纹管下方的空间与待接受混合压力的压力腔之间的流体连通。在波纹管下方的空间因此一方面有利地用于阀锥的卸载，另一方面处于混合压力的流体无值得一提的压力损失地被传递至待接受混合压力的压力腔。
附图说明
从以下结合附图所示的实施例的说明中得到本实用新型的其它优点、特征和应用可能。
在说明书、权利要求书和附图中，采用了在以下说明的附图标记列表中采用的标记和对应符号。附图示出了：
图1示出在调节阀打开时的本实用新型的体积流量调节器的截面图；
图2示出根据图1的体积流量调节器的调节阀在调节阀关闭时的放大图；
图3示出与预压力相关的流经体积流量调节器的流通量的曲线图；
图4示出根据图2的体积流量调节器的调节阀的放大图，此时阀销的支承有所变化；和
图5示出根据图4的调节阀的放大图，此时阀销的支承有所变化。
附图标记列表
2 调节阀
4 阀体
6 孔板
8 阀座件
9 上边缘
10 入口孔
11 柱形阀座件部段
12 出口孔
13 节流压力腔
14 有效压力螺钉
16 锥密封边缘
18 阀锥
20 阀杆
22 膜驱动机构
24 膜
26 膜紧固件
28 膜紧固件
30 膜壳体
32 第一压力腔
34 第二压力腔
36 预压力管路
38 孔
40 额定值弹簧
42 额定值弹簧
44 额定值螺钉
46 支承插入件
48 罩盖
50 先导阀
52 阀孔
54 阀销
56 压力管
58 波纹管
60 密封壳体
62 轴承壳体
64 孔
66 横孔
68 横孔
69 波纹管接合部
70 上轴承
72 下轴承
74 波纹管壳体
76 支承环
78 导杆
80 孔
82 支腿
84 支承部
具体实施方式
图1示出了根据本实用新型的体积流量调节器的一个实施例的总体视图，其用于无辅助能量的体积流量调节。该体积流量调节器包括具有阀体4的调节阀2，在运行中，沿箭头方向V所示的体积流在该阀体内流动。调节阀2包括设于阀座件上游和预压力区下游的可调节的孔板6，用于体积流量的额定值调节，以及包括与孔板6对置的阀座件8，阀座件在其上边缘9容纳从调节阀的入口孔10到来的体积流，体积流随后被引导至调节阀2的出口孔12。阀座件8在处于下游的柱形阀座件部段11中设计用于容纳有效压力螺钉14。因此，在阀座件8内形成节流压力腔13，在节流压力腔内有节流压力。阀座的下边缘是用于根据体积流量运动的阀锥18的锥密封边缘16，其可通过阀杆20 来调整，阀杆被膜驱动机构22作动。
膜驱动机构22包括夹紧在两个活动的膜紧固件26、28之间的膜24。通过膜24在一个膜壳体30内形成第一压力腔32和第二压力腔34。如图1所示，第一压力腔32接受预压力并与液压控制管路36的一端相连，该液压控制管路的另一端与调节阀4的预压侧相连。第二压力腔34通过阀杆20内的孔38与在阀座件8的锥密封边缘处的区域相连通并且装有用于所需的阀锥4调节力的额定值弹簧40、42。
孔板6与用于体积流量的额定值调节的额定值螺钉44相连。
额定值螺钉44通过外螺纹与支承插入件46的内螺纹相连，从而孔板6或是能够手动调节，或是能够通过马达驱动机构(未示出)来调节。设于额定值螺钉44上方的罩盖 48用于防止额定值螺钉44的不希望的操作。
根据本实用新型的体积流量调节器包括可随阀锥18运动的、相对于阀锥居中设置的先导阀50，通过该先导阀来调节动态压力。先导阀50安置在可随阀锥18运动的有效压力螺钉14上且由有效压力螺钉14内的中央的阀孔52与阀销54组成，阀销与同阀杆内的孔38相连通的阀孔52配合以调节动态压力。在有效压力螺钉14内设有径向延伸的压力管56，其从阀杆2内的阀孔52以对置的两端延伸入节流压力腔13，直至阀座件8的内侧面。在有效压力螺钉14上的压力管56在阀锥18升降运动时留在柱形阀座件部段11 中，从而通过压力管56被引导的节流压力与阀位置无关地保持不变。因此，在节流压力腔13内存在于阀座件8的内侧面上的压力在形成混合压力情况下与在先导阀50处的动态压力叠加。
在体积流量调节器2的实施例中，围绕阀杆20地在膜驱动机构22与阀锥18之间设有波纹管58，波纹管在阀锥18侧安装在密封壳体60上，密封壳体与轴承壳体62一起界定在波纹管58上方和下方的空间，该空间通过孔64接受阀锥18下游的压力。由全压力和节流压力构成的混合压力通过阀杆20内的孔38并通过与阀杆20内的孔38相连的横孔66、68传递至波纹管下方的空间。波纹管58下方的空间与接受混合压力的压力腔34 相连。这两个压力腔借助波纹管接合部69相互分隔。
阀杆20借助波纹管接合部69与波纹管58的下部固定在一起，从而波纹管58的下部随阀杆20运动，波纹管58的上部位置固定地留在阀体4上。因此，一方面是下游压力且另一方面是混合压力作用于波纹管接合部69。波纹管接合部69的有效面积近似等于阀锥18的有效面积。通过这种方式，为了调节而不利地作用于阀锥18的力得以补偿且未影响调节性能。因此，近似只有混合压力和预压力作用于待调节部件。
如图1所示，阀杆20在波纹管58上方和下方通过上轴承70和下轴承72支承，且上轴承70通过轴承壳体62与阀体4相连。下轴承72一方面通过波纹管壳体74与阀体4相连且另一方面与膜壳体30相连，并且规定了在波纹管58下方的空间与待接受混合压力的压力腔34之间的流体连通，从而混合压力可以从阀杆20内的孔38被传递到压力腔34。也如图1所示，波纹管壳体74、密封壳体60和轴承壳体62通过支承环76与阀体4螺栓连接。
本实用新型的体积流量调节器的工作方式如下。在孔板6处调节较大体积流量时，通过阀销54或多或少地放开有效压力螺钉14内的阀孔52。在锥密封边缘16处量取的节流压力与在有效压力螺钉14内的经阀孔54输入的动态压力混合。孔板6打开的越大，在有效压力螺钉14内的先导阀50处的打开横截面越大，混合压力越高，该混合压力经阀杆20内的孔38引导至压力腔34，由此影响阀锥18的升降位置。因为在中央的先导阀 50处的动态压力大于在锥密封边缘16外的压力，与没有动态压力混合时相比，阀锥18 通过膜24打开略大。在采用关于管内不同流速的贝努利定律的情况下，体积流量的增大在无额定值弹簧40、42加强或无需较大有效压力并因此总压力损失保持不变的情况下实现。
图3示出了与预压力相关的流经体积流量调节器的流通量的曲线图。可以看到在采用先导阀50时的流过体积流量调节器的最大流通量显著大于在没有先导阀50时所出现的流通量。
图1示出了处于调节阀2打开状态下的本实用新型的体积流量调节器，其中，体积流可以在阀座边缘16与阀锥18之间从入口孔10流到出口孔12。图2示出了根据图1的调节阀的放大细节图，在这里，调节阀2是关闭的，因为阀锥18位于阀座边缘16上。
在本实用新型的体积流量调节器的图1和图2所示的实施例中，阀销54与孔板6相连且与孔板6一起可以调节。但本实用新型不局限于用于孔板6的调节机构的实施例。
图4示出了调节阀2的放大视图，其中，调节阀2与图1和图2的调节阀基本一致，在这里，相同的零部件带有相同的附图标记。在根据图4的实施例中，与之前的实施例的区别在于阀销54的布置，其中阀销54可相对于孔板6调节地安置在孔板6上。为此，用于孔板6的调节机构包括导杆78，导杆可以被调节以便升降调节孔板6并且具有孔 80，阀销54安装在该孔内，其中阀销54通过在阀销54上的外螺纹和在孔80内的内螺纹可相对于导杆78被调整。
图5示出了调节阀2放大视图，其中，调节阀2与图4的调节阀基本一致，在这里，相同的零部件带有相同的附图标记。在根据图5的实施例中，与之前的实施例的区别在于阀销54的布置，阀销54安装在阀体4上且被引导穿过孔板6。为此，阀体 4包括与之相连的支腿82和一个支承部84，阀销54可升降调节地安装在支承部上。阀销54从支承部84延伸经过导杆78内的孔80。