Dosierventil Die Erfindung betrifft ein Dosierventil für Flüs- sigkeiten, insbesondere Öle, mit einem Ventilgehäuse, Zeit einem Eimass und einem A:
uslass, mit einer da- zwischenliegenden Ventilführung und einem Ventil sitz, mit .einem in die Ventilführung eingepassten und in dieser axial verschiebbaren hohlen, zum Einlass hin geöffneten, einstellbaren, als Ventilglied dienen den Schaft, dessen Aussendurchmesser ausserhalb:
der Ventilführung konisch oder nahezu konisch in einen grösseren Durchmesser übergeht, der jedoch kleiner als der Innendurchmesser des Ventilgehäuses :ist, wobei der Schaft einen seitlichen Dos.ierschlitz auf weist, der ,so angeordnet ist, dass er bei geschlosse nem Ventil gerade Abis zum Ende der Ventilführung reicht und von :
dieser fvöllig überdeckt wird Derartige Dosierventile werden z. B. jan Steuer vorrichtungen verwendet, .die zwischen eineue Brenn- stofftank und einem Brenner angeordnet werden. Die bekannten Dosierventile sind empfindlich gegen Lufteinschlüsse, .indem ,
Luftblasen den Strömungs- querschnitt der Flüssigkeit einengen .und dadurch .die Genauigkeit der Dosierung beeinträchtigen kön nen.
Beim Dosierventil nach der Erfindung ist dieser Nachteil dadurch vermieden, dass das Ventilgehäuse zwischen dem Ende :der Ventilführung und dem Ventilsitz ein konisches oder nahezu konisches Über- gangsstück eufnveist.
Derartige Dosierventile haben auch noch den Vorteil, :dass isie, bei Anwendung zur ,Dosierung von Rohölderivaten, viel weniger zur Verstopfung durch Tee- oder Paraffinpartikelchen neigen als bisher übliche Ventile,
so dass auch Ventile mit relativ kleinen Dosierschlitzen für kleine Durchflussmengen einwandfrei arbeiten können, was insbesondere für europäische Verhältnisse wichtig ist. In oder Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht :einer Steigs trom-aSteuervorrichtung, Fig.2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht :einer Fallstrom-Steuervorrichtung, Fig. 3 einen Schnitt durch ein in der Vorrichtung nach Fig.l enthaltenes Steigstrom@Dosierventil in grösser= Massstab als :
diese, Fig. 4 einen .Schnitt durch ein in .der Vorrichtung nach Fig.2 enthaltenes Fallstrom-Dosierventil nach Fig. 2 in grösserem Massstab .als diese, Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine beiden Dosier ventilen gemeinsame Einzelheit in grösserem Mass stab -als Fig. 3 und 4,
Fig. 6 einen Schnitt durch einen abgestuften Ven- tilsitz :bekannter Art.
Die Steuervorrichtungen nach Fig. 1 und 2 haben ein Gehäuse 10, welches -eine Hauptkammer 12 und eine Überlaufkammer 14 .aufweist. Durch einen Ein lass 16 wird eine Flüssigkeit, beispielsweise flüssiger Brennstoff, der :
Hauptkammer 12 zugeführt, in der ein Hauptschwimmer 18 einen gleichbleibenden Flüssigkeitsstand aufrechterhält. Ein,in der überl.auf- kammer 14 (angeordneter Sicherheitsschwimmer 22 ist an einem Hebelarm 26 angelenkt und dem Haupt schwimmer 18 derart nachgeschaltet, dass er, wenn die Kammer 14 volläuft, beim Hochgehen den Ein lass 1,6 .schliesst.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 zeigt .e,in Steigstrom-Dosierventil; bei dieser Ausführungsform fliesst die Flüssigkeit von einem Einlass 3.6 über einen Führungskanal 32 des Ventilgehäuses 34 nach oben in einen Hauptkanal 38.
Ein Auslass 40 verbindet den Hauptkanal 38 mit einem zylindrischen Auslass- rohr 42, welches in einen Abflussstutzen 44 einge- presst oder in, anderer Weise darin .befestigt ist.
Der Flüsisägkeitsstrom ,durch das. Venbitgehäuse 34 kann mittels eines zylindrischen, hohlen, als Ven- tilglied dienenden Schafteis 46 eingestellt werden,
wel- eh@es von Hand oder uutomatisch .durch -die im einzel nen nicht näher dargestellte Einstellvorrichtung 48 in der Ventilführung entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 50 verschoben werden kann.
Die Wand des Ventilgliedes 46 weist einen Dosierschlitz 52 auf, dessen Lage .in Bezug auf die obere Kante 54 des Führungskanals 3.2 den Flüssigkeitsdurchsatz b)e- stimmt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig.4 zeigt ein Fallstrom-Dosierventil; bei dieser Ausführungsform. fliesst die Flüssigkeit von der Hauptkammer 12 über den Einlass 56 in d en Hauptkanal des Ventilgehäuses 60 und von dort :aus abwärts durch den .Auslasskanal 62.
Das in d er Ventilführung längsverschiebbare Ven tilglied 64 wird von einer Schraubenfeder 66 gegen eine von Hand oder iautomatisch verstellbare und im einzelnen nicht näher dargestellte Einstellvorrichtung 68 gedrückt.
Auch hier ist die Grösse ,des Flüssigkeits- stromesdurch d'en Auslasskanal 6,2 .abhängig von der Lage eines Dosierschlitzes 70 relativ zur oberen Kante 72 des Führungskanals 32.
Zum besseren Verständnis der Probleme, die ein Lufbeinsch'luss mit sich bringt, ist in Fig.,6 ein Schnitt durch die abgestufte Ausführungsform einer bekann- ten Ventilführung 74 in @grösserem Massstab gezeigt, in oder das Ventilglied 76 in seiner Schliesslage gezeich net ist.
Wenn nun das Wntilglied sich in @dieser Füh rung nach oben zu schielten beginnt, so fliesst die Flüssigkeit am Aussenkonus 7,8 des Ventilgliedes vor- #bei. Die z.
B. bei 80 und 82 gezeigten Luftblasen, welche in Steig- und .Fallstromausführungen gleicher- massen auftreten, bilden @sich, meistens dann, wenn sich das Ventilglied zum .ersten Mal vom Ventilsitz 84 abhebt, und sammeln sich anschliessend in ;den Ecken des abgestuften Teils der Ventilführung an.
Beim Abheben des Ventilgliedes, bildet sich zwischen dessen Aussenkonus 78 und :den Stufen der Ventil- führung eine kapillare Bahn, deren. Querschnitt, wie leicht verständlich ist, von den Luftblasen eingeengt wind, was sich nachteilig auf ;den Flüssigkeitsdurch- satz durch das -Dosierventil ,auswirkt.
Fig. 5 zeigt in grösserem Massstab einen Quer schnitt durch eine verbesserte Ventilführung mit einem Führungskanal 3.2, einem .Hauptkanal 38 und einem Auslass -40.
Dass in der Führung längsverschieb bare Ventilglied 46 weist Firm Bereich des Führungs- kanales 32 ein. Teilstück 94 verringerten Aussen- durchmessers auf.
Das. in seiner Schliesslage gezeich nete Ventilglied verhindert einen Durchfiluss durch einen ,gegen Aden Ventilsatz 98 anliegenden Aussen konus 96.
Der Aussendurchmesser des Ventilgliedes 46 wurde nun verkleinert und @so der Hauptkanal 38 erweitert, so @dass Luftblasenansammlungen zwischen ,dem Ventilsitz 9,8 und dem Hauptkanal verhindert werden, da letzterer gross genug ist, um den Luftbla- sen ein unbehindertes Aufsteigen zu ermöglichen.
In einem Staigstrom@Dosierventil bringen solche Luftblasen bei weitem keine so grossen Schwierig keiten mit sich wie in einem Fallstrom Ventil, da bei ersterem d erFlüssigkeitsstrom und ,der Auftrieb der Luftblasen gleichgeriohbet :
s.i!nd, wohingegen @däe Luft blasen beim Fallstrom-Ventil vom Flüssigkeitsstrom lange Zeit in den Ecken der Ventilführung nieder- cehalten werden können.
In dem Raum zwischen dem Ventilsitz und der oberen Kante 54 des Führungskanals 32 Ader Ventil führung werden Lufbblasenansammlungen dadurch verhindert, d@ass die Ventilführung dort einen Innen konus 95 aufweist.
Besdtzt dieser Innenkonus 95 insbesondere denselben Öffnungswinkel wie der Ven- tilglied-Aussenkonus 96, so kann auf dem Innenkonus 95 ein kurzer zylindrischer Ansatz 93 angebracht sein, so @dass :
sich .dadurch ein einwandfreier Sitz für den Ventilglied'konus 96 ergibt. Bei der Auswiahl der Konustiefe x (Fig.5) wurde festgestellt, dass bei einer bestimmten Grösse .des Dosiersohtitzes 52 der Flüssigkeitsdurchsatz im gleichen Mass abnimmt, wie diese Tiefe x zunimmt, wenn alle anderen Veränder lichen wie Ventilgliedhub, statischer Druck,
Vinskosi- tät der Flüssigkeit und die verschiedenen Durchlass- bzw. Kanaldurchmesser gleichbleiben. Beispielsweise ergibt sich bei einem Hub des Ventilgliedes von 3;
8 mm und einem in das Ventilglied ,gestanzten Dosierschlitz 52 von 1,0 mm ein maxianaler Flüssig- keitsdurchfluss von 40-45 cm3/min, wenn .die obere Kante des Dosierschlitzes ursprünglich etwa mit dl-,
r oberen Kante des Führungskanals 32 fluchtet. Be- nützt man dasselbe Ventilglied in einer Führung mit Innenkonus, so ergeben Konustiefen x von 3,8 bis 1,9 mm .bei einem Hubdes Ventilgliedes von 3,8 arm einen maximalen F lüssigkeitsdurchfluss von 15 bis 35RTI ID="0002.0231" WI="14" HE="4" LX="1185" LY="1752"> cm3/min.
Mit Hilfe einer derartigen Anordnung kann ein Dosierventil mit einem, geringen maximalen Flüssig# keitsdurchsatz geschaffen werden, welches für Brenn stoffe mit relativ hohem Paraffin- und Teergehalt geeignet äst.
Metering valve The invention relates to a metering valve for liquids, in particular oils, with a valve housing, time, an egg size and an A:
outlet, with an intermediate valve guide and a valve seat, with a hollow, adjustable, hollow, open to the inlet, fitted into the valve guide and axially displaceable in this, serving as a valve member, the outside diameter of which is:
the valve guide merges conically or almost conically into a larger diameter, which, however, is smaller than the inner diameter of the valve housing, the shaft having a lateral Dos.ierschlitz, which is arranged so that it is straight to the end when the valve is closed the valve guide extends and from:
this is completely covered. Such metering valves are z. B. jan control devices are used, .that are arranged between a new fuel tank and a burner. The known metering valves are sensitive to air inclusions, because,
Air bubbles constrict the flow cross-section of the liquid and can thus impair the accuracy of the dosing.
In the metering valve according to the invention, this disadvantage is avoided in that the valve housing has a conical or almost conical transition piece between the end of the valve guide and the valve seat.
Such metering valves also have the advantage that, when used for metering crude oil derivatives, they are much less prone to clogging with tea or paraffin particles than conventional valves,
so that valves with relatively small metering slots can work properly for small flow rates, which is particularly important for European conditions. Exemplary embodiments of the invention are shown in or in the drawing.
1 shows a partially sectioned side view of a rising flow control device, FIG. 2 a partially sectioned side view of a downward flow control device, FIG. 3 shows a section through a rising flow metering valve contained in the device according to FIG = Scale as:
4 shows a section through a downflow metering valve according to FIG. 2 contained in the device according to FIG. 2 on a larger scale than this, FIG. 5 shows a partial section through a detail shared by two metering valves on a larger scale. as Figs. 3 and 4,
6 shows a section through a stepped valve seat: known type.
The control devices according to FIGS. 1 and 2 have a housing 10 which has a main chamber 12 and an overflow chamber 14. A liquid, for example liquid fuel, which:
Main chamber 12 supplied, in which a main float 18 maintains a constant liquid level. A safety float 22 located in the upper chamber 14 (is articulated to a lever arm 26 and is connected downstream of the main float 18 in such a way that, when the chamber 14 is full, it closes the inlet 1,6 when going up.
The embodiment according to FIG. 3 shows .e, in rising flow metering valve; In this embodiment, the liquid flows from an inlet 3.6 via a guide channel 32 of the valve housing 34 upwards into a main channel 38.
An outlet 40 connects the main channel 38 with a cylindrical outlet pipe 42, which is pressed into a drain connection 44 or fastened therein in some other way.
The fluid flow through the valve housing 34 can be adjusted by means of a cylindrical, hollow shaft 46 serving as a valve member,
Which can be shifted by hand or automatically by the adjusting device 48, not shown in detail, in the valve guide against the action of the helical spring 50.
The wall of the valve member 46 has a metering slot 52, the position of which, in relation to the upper edge 54 of the guide channel 3.2, determines the liquid throughput b).
The embodiment according to Figure 4 shows a downdraft metering valve; in this embodiment. the liquid flows from the main chamber 12 via the inlet 56 into the main channel of the valve housing 60 and from there: downwards through the outlet channel 62.
The valve member 64, which is longitudinally displaceable in the valve guide, is pressed by a helical spring 66 against an adjusting device 68 which is adjustable by hand or automatically and is not shown in detail.
Here, too, the size of the liquid flow through the outlet channel 6, 2 is dependent on the position of a metering slot 70 relative to the upper edge 72 of the guide channel 32.
For a better understanding of the problems caused by an air leg closure, FIG. 6 shows a section through the stepped embodiment of a known valve guide 74 on a larger scale, in which or the valve member 76 is shown in its closed position .
If the valve member begins to switch upwards in this way, the liquid flows past the outer cone 7, 8 of the valve member. The z.
B. at 80 and 82 shown air bubbles, which occur equally in ascending and .Downflow versions, form @sich, mostly when the valve member lifts off the valve seat 84 for the first time, and then collect in the corners of the stepped part of the valve guide.
When the valve member is lifted, a capillary path is formed between its outer cone 78 and: the steps of the valve guide. Cross-section, as is easy to understand, is constricted by the air bubbles, which has a negative effect on the liquid throughput through the metering valve.
Fig. 5 shows, on a larger scale, a cross section through an improved valve guide with a guide channel 3.2, a main channel 38 and an outlet 40.
The valve member 46 which can be longitudinally displaceable in the guide has a region of the guide channel 32. Section 94 of reduced outer diameter.
The. The valve member drawn in its closed position prevents a flow through an outer cone 96 resting against the valve set 98.
The outside diameter of the valve member 46 has now been reduced and the main channel 38 has been expanded so that the accumulation of air bubbles between the valve seat 9, 8 and the main channel is prevented, since the latter is large enough to allow the air bubbles to rise unhindered.
In a Staigstrom @ metering valve, such air bubbles are by far not as difficult as in a downdraft valve, since in the former the flow of liquid and the buoyancy of the air bubbles are the same:
s.i! nd, whereas @ däe air bubbles with the downdraft valve can be held down by the liquid flow in the corners of the valve guide for a long time.
Air bubble accumulations are prevented in the space between the valve seat and the upper edge 54 of the guide channel 32 of the valve guide because the valve guide has an inner cone 95 there.
If this inner cone 95 in particular has the same opening angle as the valve member outer cone 96, a short cylindrical extension 93 can be attached to the inner cone 95, so that:
This results in a perfect fit for the valve member cone 96. When selecting the cone depth x (Fig. 5) it was found that with a certain size of the dosing base 52, the liquid throughput decreases to the same extent as this depth x increases if all other variables such as valve member stroke, static pressure,
The viscosity of the liquid and the different passage or channel diameters remain the same. For example, with a valve member stroke of 3;
8 mm and a metering slot 52 of 1.0 mm punched into the valve member, a maximum fluid flow rate of 40-45 cm3 / min, if .the upper edge of the metering slot was originally about dl-,
r upper edge of the guide channel 32 is aligned. If the same valve member is used in a guide with an inner cone, then cone depths x of 3.8 to 1.9 mm result in a maximum liquid flow of 15 to 35RTI ID = "0002.0231" WI = with a stroke of the valve member of 3.8 arms "14" HE = "4" LX = "1185" LY = "1752"> cm3 / min.
With the help of such an arrangement, a metering valve with a low maximum liquid throughput can be created, which is suitable for fuel with a relatively high paraffin and tar content.