DE2431322C3 - Regelventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelventil mit einem Drosselkörper, bestehend aus einer Lochbuchse und aus J5 innerhalb der Lochbuchse im Abstand angeordneten Lochscheiben, wobei die Größe der Löcher in der Lochbuchse in Fließrichtung des Mediums zunimmt.

Aus der US-PS 29 18 087 ist ein Regelventil dieser Art bekannt, bei dem zwecks Druckreduzierung unter Vermeidung von Kavitation und daraus resultierender Geräuschentwicklung in einer Lochbuchse zusätzlich Lochscheiben angeordnet sind. Hierdurch erhält man eine Druckreduzierung in mehreren Stufen, was bei inkompressiblen Medien wie Flüssigkeiten zu guten Ergebnissen führt. Für Gase als kompressible Medien bildet dieses bekannte Regelventil keine optimale Lösung, da bei dieser bekannten Konstruktion weiterhin überkritische, eine Geräuschemission verursachende Zustände auftreten können.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diejenigen konstruktiven Maßnahmen anzugeben, die das bekannte Regelventil auch für die geräuscharme Regelung gasförmiger Medien brauchbar machen. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im bo folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. I einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Regelventils gemäß der Erfindung,

Fig. 2a eine Draufsicht auf eine Lochscheibenanordnung, '<■>

Fig. 2b einen Schnitt gemäß Linie H-Il durch die Lochscheibenanordnung gemäß F i g. 2a,

Fig. 3a eine Draufsicht auf eine Lochscheibenanord

Fig.3b einen Schnitt gemäß Linie IH-IlI durch die Lochscheibenanordnung gemäß F i g. 3a und

Fig,4 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Regelventils gemäß der Erfindung.

Gemäß Fig, 1 ist in ein Ventilgehäuse 1 ein Ventilsitzring 2 eingeschraubt. Der Ventilsitzring 2 weist eine Sitzkante 3 auf, welche mit einer entsprechenden Dichtkante 4 eines Drosselkörpers 5 zusammenarbeitet. Der Drosselkörper 5 besteht aus einer im Querschnitt H-förmigen Lochbuchse 6, die einerseits in dem Ventilsitzring 2 und andererseits in einer Führungshülse 7 verschiebbar geführt ist Die Führangshülse 7 ist in ein Ventiloberteil 8 eingepreßt, welches über Schrauben 9 und einen zwischengefügten Dichtungsring 10 mit dem Ventilgehäuse 1 verbunden ist. Ein Kolbenring 11 ist in einer Umfangsnut am oberen Teil der Lochbuchse 6 eingelegt und dichtet das das Ventil durchströmende Medium gegen die Führungshülse 7 ab. Mit dem Drosselkörper 5 steht eine Vemilstange 12 in Antriebsverbindung. Die Ventilstange 12 ist in einer nicht dargestellten Bohrung im Ventüobertei! 8 geführt und von einer ebenfalls nicht dargestellten dichtenden Packung umgeben. Gegen einen Ansatz an der Ventilstange 12 stützt sich eine Nabe der Lochbuchse 6 nach oben ab. In der Lochbuchse 6 sind Lochscheiben 17 angeordnet. Die Lochscheiben 17 sind durch Abstandshülsen 16 voneinander distanziert. Die unterste Abstandshülse 16 ist etwas länger als die darüber befindliche Abstandshülse, wodurch eine Volumenvergrößerung zwischen den Lochscheiben 17 in Fließrichtung des Mediums gewährleistet wird. Die Lochscheiben 17 und die Abstandshülsen 16 werden durch eine hohlgebohrte Gewindestange 23 gehalten, die miit der Lochbuchse 6 verschraubt ist und durch eine Mutter 18 zusammengepreßt. Die Bohrung in der Gewindestange 23 sorgt in Verbindung mit einer weiteren Bohrung 19 in der Nabe der Lochbuchse 6 für einen Druckausgleich des Ventils. Die unterhalb der Dichtkante 4 an dem Drosselkörper in der Lochbuchse 6 angeordneten Löcher 20 weisen einen sich mit zunehmender Entfernung von der Sitzkante vergrößernden Durchmesser auf. Ebenso wächst der freie Querschnitt der in den Lochscheiben 17 angeordneten Löcher 21 von Lochscheibe zu Lochscheibe in Fließrichtung des Mediums.

Aus den Fig. 2a bis 3b ist ersichtlich, wie der unterschiedliche Querschnitt eines Loches 21 einer jeden Lochscheibe 17 durch zwei identische Einzellochscheiben 17' und 17" erzielt werden kann, wobei die Einzellochscheiben 17' und 17" durch gegenseitige Verdrehung zueinander jede Lochgröße zwischen dem marimalen Lochdurchmesser und einem Minimum >0 ermöglichen. Die beiden Einzellochscheiben 17' urvd 17" werden zweckmäßigerweise mittels Punktschweißstellen 24 nach Einstellung der Lochgröße gegen gegenseitiges Verdrehen gesichert.

F i g. 4 zeigt ein Regelventil in Käfigbauarl. Ein Ventiloberteil 31 spannt zwischen sich und einem ringförmigen Anschlag 32 in einem Ventilgehäuse 33 einen Käfig 34 ein. Dichtungsringe 35 und 36 sind zwischen den Stirnflächen des buchsenförmigen Käfigs 34 und dem Ventiloberteil 31 bzw. der Ringkante 32 des Ventilgchäuses 33 zur Abdichtung gegen das das Ventil durchströmende Medium eingespannt. Der Käfig 34 weist je nach Nennweite eine unterschiedliche Anzahl von Fenstern 37 auf. In dem Käfig 34 ist ein Drosselkörper 38 verschiebbar angeordnet. Der Dros-

selkörper 38 ist ähnlich wie in F i g. I als Loehbuchse 39 ausgebildet. Pie Lochbuchse 39 weist eine Vielzahl von Löchern 40 in ihrer Wand auf. Innerhalb der Lochbuchse 39 sind im Abstand angeordnete Lochscheiben 41 befestigt. Die Lochscheiben 41 sind wiederum mit Löchern 42 unterschiedlicher Größe versehen. Die Einstellung der Lochgröße kann vorteilhaft in der anhand der Fig.2a bis 3b beschriebenen Weise erfolgen. Sowohl der Drosselkörper 38 als auch der Käfig sind mit umlaufenden, in der dargestellten Schließstellung aneinanderliegenden Dicht- bzw. Sitzkanten 14 bzw. 13 versehen. Die Lochbuchse 39 steht mit einer Ventilstange 45 in Antriebsverbindung und ist bei ihrer Verschiebung in einer in das Ventiloberteil 31 eingepreßten Führungsbuchse 46 sowie in dem unteren Teil des Käfigs 34 geführt. Die Lochscheiben 41 sind durch Abstandshülsen 50 voneinander distanziert. Eine hohle Gewindestange 48 ist mit der Lochbuchse 39 verschraubt. Die Lochscheiben 41 und die Abstandshülsen 50 sind auf die hohle Gewindestange 48 aufgeschoben und werden durch eine von unten auf die hohle Gewindestangc 48 aufgeschraubte Mutter 49 zusammengepreßt. Die hohle Gewindestange 48 iorgt in Verbindung mit einer Bohrung 47 in der Lochbuchse 39 für einen Druckausgleich des Ventils.

Bei der anhand der Fig. 1 und 4 beschriebenen Ausführung des erfindungsgemäßen Regelventils ist es gelungen, die Vorteile eines mehrstufigen Ventils mit den Vorteilen der Festdrossel zu vereinen. Es handelt sich hier um ein zweistufiges Ventil, wobei die erste Stufe durch die Drosselung zwischen Sitzring und Lochbuchse gegeben ist. Diese Art der Drosselung ist alkine allen übrigen bekannten Ausführungen, wie Parabol-Kegel, Schlitzkegel, U-Bord-Kegel usw. hinsichtlich Druckrückgewinn und Geräuschbildung überlegen. Die zweite regelbare Drosselstelle ergibt sich durch die Lage der Lochscheiben zu der Steuerkante des Sitzringes. Je nach Hubstellung sind 1,2,3 oder noch mehr Lochscheiben an der Drosselung des Mediumdruckes beteiligt. Durch die Abstimmung der vorhandenen Gesamtquerschnittes der Lochscheiben und der Abstände zueinander wird erreicht, daß der Druckabfall an der Lochbuchse einerseits und an den Lochscheiben andererseits unabhängig von Hubstellung und Durchflußmenge annähernd konstant bleibt. Dies ist ein ganz wesentliches Merkmal für die Geräuschminderung, denn kritische Verhältnisse müssen ja in allen Hubstellungen mit Sicherheit vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daü die Lochscheiben mit in die eigentlr're Drosselstelle integriert wurden. Gegenüber einer Anordnung der Drosselstelle erst hinter dem Ventil ergibt sich im vorliegenden Fall eine höhere Wirksamkeit. Geschwindigkeitsspitzen. die im bekannten Fall zwischen regelbarer Drosseisteile und Festdrossel auftreten und dabei ihre unerwünschten Wirkungen, wie Stoßwellen und Geräusche entfachen, können bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Regelventils nicht auftreten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Regelventil mit einem Drosselkörper, bestehend aus einer Lochbuchse und aus innerhalb der Lochbuchse im Abstand angeordneten Lochschejben, wobei die Größe der Löcher in der Lochbuchse in Fließrichtung des Mediums zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Größe der Löcher (21,42) in den Lochscheiben (17,41) auch der Abstand zwischen den Lochscheiben (17, 41) in Fließrichtung des Mediums wächst.

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich auf Grund zunehmender Abstände zwischen den Lochscheiben (17, 41) ergebenden wachsenden Volumina gemäß einer is geometrischen Reihe gestaffelt sind.

3. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lochscheibe (17) aus einem Paar gleicher aufeinanderliegender Scheiben (17', 17") besteht, und daß die Lochgröße durch gegenseitiges Verdrehen betaer Scheiben (17', 17") einstellbar ist.

4. Regelventil nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Lochbuchse (6, 39) durch eine Schraubverbindung mit einer Ventilstange (12, 45) verbunden ist und die Lochscheiben (17, 41) unter Zwischenfügung von Abstandshülsen (16, 46) auf eine mit der Lochbuchse verbundene Gewindestange (23, 48) geschoben sind und durch eine Gewindemutter(18,49) gehalten werden.

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