Simplex Air Supply2-2

Druckregelventile

Druckluft-Regelventile haben die Aufgabe, den Betriebsdruck einer Anlage nach oben hin zu begrenzen und dabei kleinere Druckschwankungen auszugleichen.
Es gibt zwei wesentliche Funktionsprinzipien: Das direktgesteuerte Membran-Regelventil und für größere Baugrößen das vorgesteuerte Kolben-Regelventil.

Direktgesteuertes Regelventil

Bei diesen Reglern wird mit einer Hauptfeder | 2 | auf eine Membrane | 4 | eine Kraft ausgeübt. Diese Kraft ist durch das Drehen an einem Handknauf | 1 | verstellbar.

In der Mitte der Membrane befindet sich ein Dichtungselement | 3 | , das durch die eingestellte Kraft der Hauptfeder und der Feder des Reglerkolbens | 8 | zunächst dichtend auf der Stirnseite des Reglerkolbens | 5 | aufsitzt. Durch das Verstellen der Hauptfeder wird der Reglerkolben nach unten gedrückt und gibt dadurch den unteren Dichtungssitz frei, während die Stirnseite des Reglerkolbens weiterhin das Dichtungselement in der Membrane verschließt. Damit ist der Durchfluss vom Druck- zum Arbeitsanschluss zum Be- und Entlüften der Anlage frei. In dieser Stellung werden kleine Druckschwankungen durch leichte Bewegungen des Reglerkolbens und die damit verbundene Änderung des Durchflusses am unteren Dichtungssitz ausgeglichen.

Sekundärentlüftung
Steigt der Druck am Arbeitsanschluss über den eingestellten Arbeitsdruck hinaus, erzeugt dieser an der Unterseite der Membrane eine Kraft, die die Membrane nach oben und die Hauptfeder deutlich zusammendrückt. Durch seine Feder bewegt sich der Reglerkolben nach oben und verschließt den unteren Dichtungssitz vollständig, erreicht aber den Dichtungssitz in der Membrane nicht mehr. Die Luft entweicht nun durch das Dichtungselement in der Membrane und eine Entlüftungsbohrung am Gehäuse des Druckluft-Regelventils. Diesen Vorgang nennt man Sekundärentlüftung.

Vorgesteuertes Kolben-Regelventil
Die Gesamtfunktion entspricht der des direktgesteuerten Druckluft-Regelventils. Die Funktion der Membrane wird hier aber durch einen Kolben, den Vorsteuerkolben | 3 | , übernommen.

In der Startposition befinden sich Vorsteuer- und Reglerkolben | 3 | und | 4 | in ihrer oberen Endlage, der untere Dichtungssitz | 5 | ist dadurch geschlossen. Strömt nun Luft vom Druckluftanschluss | 1 | in das Ventil, wird zunächst der untere Teil des Reglerkolbens umströmt. Über eine kleine Verbindungsbohrung | 6 | (∅ ca. 0,1mm) strömt die Luft in den Innenraum des Reglerkolbens und damit auch auf die Oberseite des Vorsteuerkolbens. Die dadurch entstehende Kraft öffnet schließlich den unteren Dichtungssitz und gibt damit den Durchfluss zum Arbeitsanschluss | 2 | frei.

In dieser "Normal-Arbeitsstellung" wird der Druck am Arbeitsanschluss dadurch geregelt, dass die unterschiedlichen Druckverhältnisse zwischen Eingangs- und Ausgangsdruck zu einer Bewegung des Reglerkolbens führen, die dann am unteren Dichtungssitzden Durchfluss regelt. In diesem Zustand herrscht im gesamten Regler maximal der eingestellte Betriebsdruck für den Arbeitsanschluss. Überschüssige Luft entweicht zum Druckabbau über die Verbindungsbohrung, den Innenraum des Reglerkolbens und den dann jeweils öffnenden oberen Dichtungssitz ins Freie. Das Ventil im Vorsteuerkolben hat eine Dämpfungsfunktion für die Bewegung des Reglerkolbens. Es ist in der Lage, zwischen der Ober- und Unterseite des Vorsteuerkolbens sehr schnell einen Druckausgleich zu erzeugen, der sich dann dämpfend und letztlich günstig auf das Regelverhalten des Ventils auswirkt.

Maximaler Durchfluss beim Entlüften einer Anlage wird durch zwei Schritte erreicht:
Zum einen wird der Druckraum auf der Seite des Arbeitsanschlusses durch das automatische Öffnen des eingebauten Rückschlagventils sehr schnell entlüftet. Zum anderen wird der in diesem Moment noch eingeschlossene größere Druck | 1 | im Innenraum des Reglerkolbens und an der Oberseite des Vorsteuerkolbens über die sehr kleine Verbindungsbohrung nur langsam abgebaut. Dies führt zu einer Kraft, die den Reglerkolben nach unten drückt und damit den gesamten Querschnitt zur Entlüftung offen hält.

Auswahlkriterien für Regler

Baugröße/ Durchfluss:       siehe Katalog
Druckbereich:                       7 und 12 bar
Werkstoffe:                           Gehäuse, Dichtungen, siehe Katalog
Temperaturbereich:           -10 bis 60° C
Regelgenauigkeit:               Regler oder Präzisionsregler als Einzelgerät