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PATENTANSPRÜCHE
1. Blendenregulierventil zur Durchflussregelung eines fliessbaren Mediums, wobei eine Anzahl sich gegenseitigberührender. in den Durchflusskanal einführbarer, flacher Blendenelemente (8) zwischen zwei Gehäusehälften (1,2) angeordnet und durch einen ebenfalls im Gehäuse untergebrachten Mitnehmerring (9) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungskanten (11) benachbarter Blendenelemente (8) gegengleich abgestuft sind, dass mindestens eine der Gehäusehälften (1, 2) mit in den Durchflusskanal (18) ragenden, einen Stern (21, 29) bildenden Auflagerippen (20) für die Blendenelemente (8) versehen ist, und dass die Rippen (20) bei geschlossenem Ventil die Berührungskanten (11) der Blendenelemente (8) vollständig abdecken.
2. Blendenregulierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäusehälften (1, 2) mit den die Kanten (11) im geschlossenen Zustand des Ventils überdeckenden Sternen (21,29) versehen sind, und dass die Blendenelemente (8) zwischen den beiden Sternen (21, 29) geführt sind.
3. Blendenregulierventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenelemente (8) und/oder die Rippen (20) Schrägflächen oder Klemmelemente aufweisen, die beim Einfahren der Blendenelemente ein Verklemmen derselben mit den Sternen (21, 29) bewirken.
4. Blendenregulierventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (20) des den Schrägflächen der Blendenelemente (8) zugeordneten Sterns (21,29) ebenfalls entsprechend angeschrägt sind.
5. Blendenregulierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der einen Gehäusehälfte (2) Nuten (17) angeordnet sind zur Führung der mit Führungsstiften (12, 13) versehenen Blendenelemente (8), und dass die im wesentlichen tangential zum Durchflusskanal (18) verlaufenden Nuten (17) radiale Erweiterungen (27) aufweisen, in welche die Führungsstifte (12, 13) unmittelbar vor dem vollständigen Schliessen des Ventils eindringbar sind.
6. Blendenregulierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Mitnehmerring (8) abgebogene Führungsschlitze (23) ausgespart sind, in welche je ein Führungszapfen (15) der Blendenelemente (8) hineinragt, und dass die Führungsschlitze (23) ein Teilstück (23b) aufweisen, in welches die Führungszapfen (15) unmittelbar vor dem vollständigen Schliessen des Ventils eindringbar sind, wobei in dieser Lage das Teilstück (23b) eine im wesentlichen radial gerichtete Kraft auf den Führungszapfen (15) ausübt.
7. Blendenregulierventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszapfen (15) als verdrehbarer, exzentrischer Justiernocken ausgebildet ist.
8. Blendenregulierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in einer Aussparung (7) der Gehäusehälfte (1) verdrehbar gelagerte Mitnehmerring (9) ein Zahnkranzsegment (26) aufweist, in welches ein Antriebsritzel (24) eingreift, dessen Welle (25) durch das Gehäuse nach aussen geführt ist.
9. Blendenregulierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (20) mit Dichtungsstreifen versehen sind, die die Berührungskanten bei geschlossenem Ventil abdichten.
Die Erfindung betrifft ein Blendenregulierventil zur Durchflussregelung eines fliessbaren Mediums, wobei eine Anzahl sich gegenseitig berührender, in den Durchflusskanal einführbarer, flacher Blendenelemente zwischen zwei Gehäusehälften angeordnet und durch einen ebenfalls im Gehäuse untergebrachten Mitnehmerring antreibbar ist.
Blendenregulierventile weisen gegenüber herkömmlichen Absperrorganen wie Schieberventilen, Hähnen, Hubventilen, Drosselklappe usw., wesentliche Vorteile auf. Der kontinuierlich variierbare Öffnungsquerschnitt des Blendenregulierventils ist immer koaxial zur Rohrachse angeordnet, so dass die Strömung im Ventil nicht umgelenkt wird und nur geringe Druckverluste erfährt. Das Medium muss nicht wie bei den Hubventilen seine Richtung mehrmals ändern.
In jeder Schliesslage ist die Durchflussmenge genau bestimmbar, wobei die Durchflusskennlinie theoretisch die Form einer Parabel aufweist. Die Genauigkeit der Kennlinie wird hauptsächlich beeinflusst von der Leckrate zwischen den Blendensegmenten und von der Art des Mediums, das reguliert werden soll.
Bei dickflüssigen Medien mit entsprechend kleinerer Leckrate nähert sich die praktische Kennlinienform der theoretischen Parabelform.
Aus der CH-PS 369943 ist ein Blendenregulierschieber bekannt, dessen Blendenelemente quer zur Wandung eines Durchflusskanals in diesen einführbar sind. Zwischen den einzelnen Elementen befinden sich relativ grosse Spalte, die auch in der Schliessstellung nicht abgedichtet sind. Aus diesem Grund weist der bekannte Schieber eine hohe Leckrate auf, so dass er für die genaue Durchflussregulierung nicht geeignet ist und daher nicht anstelle eines konventionellen Regulierventils verwendet werden kann.
Der bekannte Regulierschieber weist einen beweglichen Regulierring auf, der nach aussen und an den beiden Flachseiten abgedichtet ist. Die seitliche Abdichtung erfolgt gegen das Gehäuse hin bzw. gegen die beweglichen Blendenelemente hin.
Bei steigendem Druck innerhalb des Systems erhöht sich der Flächendruck an den Dichtungen ebenfalls, was eine erhöhte Stellkraft zur Folge hat. Vom Nenndruck her sind dem bekannten Schieber daher konstruktive Grenzen gesetzt.
Dies hat zur Folge, dass der Schieber massiv und materialintensiv ausgebildet ist, was eine teure Herstellung mit sich bringt.
Auch von der Installation her ist der Schieber kompliziert und aufwendig. Infolge der hohen Leckrate eignet er sich nur für dickflüssige Medien wie Schlamm, Teig, Beton usw. Er kann nicht für leichtflüssige oder gar gasförmige Medien eingesetzt werden und bietet daher gegenüber den konventionellen Regulierventilen keine entscheidenden Vorteile.
Die Erfindung stellt sich nun zur Aufgabe, ein Blendenregulierventil zu schaffen, bei welchem die Nachteile des bekannten Regulierschiebers vermieden werden. Erfindungsgemäss erfolgt dies so, dass die Berührungskanten benachbarter Blendenelemente gegengleich abgestuft sind, dass mindestens eine der Gehäusehälften mit in den Durchflusskanal ragenden, einen Stern bildenden Auflagerippen für die Blendenelemente versehen ist, und dass die Rippen bei geschlossenem Ventil die Berührungskanten der Blendenelemente vollständig abdecken.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch das Ventil in auseinandergezogener Darstellung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ventil bei entferntem Oberteil;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die untere Gehäuseplatte;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Blendenelement
Fig. 5 eine Stirnansicht auf das Blendenelement gemäss Fig. 4;
Fig. 6 einen Führungsstift mit Führungsbuchse;
Fig. 7 einen zweiten Führungsstift mit Führungsbuchse;
Fig. 8 eine Draufsicht auf den Mitnehmerring und
Fig. 9 einen Längsschnitt IX-IX durch ein Rohr mit eingebautem Blendenregulierventil nach Fig. 2.
Das in den Figuren dargestellte Blendenregulierventil weist zwei Gehäuseplatten 1,2 auf, die mittels Schrauben 3 dicht gegeneinandergepresst sind. Der nach unten vorstehende Rand 4 der oberen, ersten Gehäuseplatte 1 ragtin eine entsprechende Ringnut 5 der unteren, zweiten Gehäuseplatte 2 hinein und
quetscht einen O-Ring 6, der sich in dieser Nut 5 befindet. Die obere Gehäuseplatte 1 ist mit einer zylindrischen Aussparung 7 versehen, in welcher sechs Blendenelemente 8 und ein Mitnehmerring 9 gelagert sind.
Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, haben die Blendenelemente im wesentlichen die Form eines gleichseitigen Dreiecks, dessen eine, dem Rand 4 benachbarte Ecke 10 aus Platzgründen abgeschrägt ist. Je zwei benachbarte Blendenelemente 8 berühren sich längs ihrer gemeinsamen Schenkelkanten 11, wobei diese Schenkelkanten 11 gegengleich abgestuft sind und sowohl die Funktion einer Führung als auch einer Abdichtung zwischen den benachbarten Elementen 8 übernehmnen.
Jedes Blendenelement 8 weist zwei Führungsstifte 12, 13 auf, an deren Enden je eine nach unten ragende Führungsbuchse 14 aufgeschraubt ist.
Der eine Führungsstift 13 liegt auf der Winkelhalbierenden 16 der beiden stufenartig versetzten Schenkel 11 und weist eine obere, nockenartige Verlängerung 15 auf, die zur Achse des Stiftes 13 exzentrisch angeordnet ist. Wie später noch näher erläutert wird, kann mittels des exzentrischen Nockens 15 die genaue Lage der Blendenelemente relativ zueinander justiert werden.
In der unteren Gehäuseplatte 2 sind sechs, ein gleichseitiges Sechseck bildende, gerade Führungsnuten 17 ausgespart zur Aufnahme der Führungsbuchsen 14 der Blendenelemente 8. Die Führungsnuten 17 haben alle in bezug auf die Achse 30 der Durchflussöffnung 18 den gleichen radialen Abstand. Je ein Ende der Nuten 17 ist über die jeweilige Ecke verlängert.
Jedes Blendenelement 8 ist durch die Führungsnuten 17 tangential zur Durchflussöffnung 18 geführt. In der geschlossenen Stellung ragen die Spitzen 19 der Blendenelemente 8 in die Durchflussöffnung 18 hinein, und die abgestuften Schenkelkanten 11 sind durch die Rippen 20 eines Sterns 21 abgedeckt, der Bestandteil der unteren Gehäuseplatte 2 ist und ebenfalls in die Durchflussöffnung 18 hineinragt.
Die den Blendenelementen 8 zugekehrten Kanten des Sterns sind plan und liegen in der gleichen Ebene wie die Platteninnenfläche 22. Der Stern bildet zusammen mit der Platteninnenfläche 22 eine Führungsfläche für die Schieberelemente 8. Diese werden durch den Strömungsdruck gegen diese Führungsfläche 22 gedrückt.
Zum Öffnen des Ventils werden die Schieberelemente 8 gemeinsam in ihren Nuten 17 bewegt, wodurch ein zentrischer, sechseckiger Durchflussquerschnitt entsteht, der sich zunehmend erweitert, bis die Blendenelemente in ihrer Endstellung angelangt sind.
Die Verstellung der Blendenelemente 8 erfolgt durch den Mitnehmerring 9, der in der Aussparung 7 der oberen Gehäuseplatte 1 untergebracht ist.
Im Mitnehmerring 9 sind sechs schräge, geknickte Führungsschlitze 23 ausgespart, in die die Nocken 15 der Führungsstifte 13 der Blendenelemente hineinragen. Zur Verdrehung des Mitnehmerrings 9 dient ein Zahnritzel 24, dessen Achse 25 die untere Gehäuseplatte 2 durchdringt. Das Zahnritzel 24 kämmt mit einem Zahnkranzsegment 26 am Aussenumfang des Mitnehmerringes 9.
Die gegenseitige Lage der Blendenelemente 8 kann durch Verdrehen der exzentrischen Nocken 15 genau eingestellt und justiert werden. In der offenen Stellung des Ventils befinden sich die Nocken 15 im Abschnitt 23a des Führungsschlitzes 23. Wird nun zum Schliessen des Ventils der Mitnehmerring 9 verdreht, so werden die Blendenelemente 8 in die Durchflussöffnung des fliessenden Mediums hinein verschoben, bis die Öffnung annähernd vollständig abgeschlossen ist.
Bei dieser Stellung der Blendenelemente 8 befinden sich die Nocken 15 im Bereich des Knicks des Führungsschlitzes 23 und die Führungsbuchsen 14im Bereich von radialen Erweiterungen 27 der Führungsnuten 17 der Gehäuseplatte 2. Wird nun der Mitnehmerring 9 weiter verdreht, so gelangen die Nocken 15 in die mit 23b bezeichneten Abschnitte der Führungsschlitze 23, wodurch auf die Blendenelemente 8 eine erhöhte Radialkraftkomponente einwirkt.
Die Führungsbuchsen 14 dringen in die radialen Erweiterungen 27 der Schlitze 17 ein, so dass die Blendenelemente gegeneinander radial verklemmt werden, um eine hohe Dichtwirkung zu erzielen. Zweckmässigerweise werden die Spitzen 19 der Blendenelemente 8 abgestumpft, wie in Fig. 4 unter der Ziffer 28 gezeigt ist. Die Schliesskanten 11 und die abgestumpften Spitzen 19 sind durch den Führungsstern 21 vollständig abgedeckt.
Auch die obere Gehäuseplatte 1 kann mit einem Führungsstern 29 versehen sein, so dass die Blendenelemente 8 innerhalb der Durchflussöffnung 18 zwischen den beiden Sternen geführt sind. Um eine erhöhte Klemmwirkung in der Schliesslage zu erhalten, könnten die Blendenelemente oben keilförmig geneigt sein. Auch die entsprechenden Flächen des zugeordneten Sterns 29 könnten abgeschrägt sein.
Statt der keilförmigen bzw. abgeschrägten Flächen könnten auch andere Mittel zur Erzeugung einer Verklemmung verwen detwerden, z. B. schräge Rippen an den Blendenelementen, die kurz vor dem vollständigen Schliessen des Ventils mit den Rippen des Sterns in Eingriff kommen.
Bei anderen Ausführungsformen können in den Rippen 20 der Sterne Nuten ausgespart sein, in welche Dichtstreifen eingelegt sind, die gegen die Berührungskanten 11 der Blendenelemente 8 gedrückt sind bei geschlossenem Ventil.
Die Blendenelemente können verschiedene Formen aufweisen, z. B. vier rechteckige Elemente oder auch eine Mehrzahl von sichelförmigen Elementen. Die Rippen der Sterne müssen dann ebenfalls entsprechend ausgebildet sein.
Wesentlich ist, dass die Segmentführung immer um 90 zur Winkelhalbierenden der Segmentspitze in der geschlossenen Lage erfolgt.
Das vorstehend beschriebene Blendenregulierventil weist folgende Vorteile auf:
Durch entsprechende Anordnung der Stiftführung im Stellring wird in der Schliesslage die Bewegung der Segmente in der Weise geändert, dass sie eine Zentralbewegung zum Mittelpunkt erfahren. Dadurch entsteht ein Druck an den Flanken, der die gegenseitige Abdichtung der Elemente verbessert.
Durch die Neigung der Segmente und entsprechenden Flächen des Führungssternes im Oberteil wird in der letzten Phase des Schliessens, bei der radialen Bewegung der Segmente, ein Druck zwischen den beiden Führungssternen erzeugt, d. h. die Segmente werden auf die Auslageflächen gepresst und dichten ab.
In jeder Stellung, ausser der Schliessstellung, laufen die Blendenelemente lose aufeinander und sind locker durch die abgestuften Schenkelkanten geführt. Die Reibungskräfte sind sehr gering.
Die Führung des Stellringes ist durch die Aussparung im oberen Gehäuseteil gewährleistet. Der Antrieb des Stellringes erfolgt auf sehr einfache Weise über den Zahnkranz und das Ritzel. Die nach aussen geführte Welle des Ritzels kann über einen Simmer-Ring abgedichtet werden. Sie kann mit jeder Art von Antrieb, z. B. motorisch oder manuell, verbunden sein.
Das beschriebene Blendenregulierventil verursacht keine Geräusche, da seine Bauart ausgesprochen strömungsfreundlich ist. Im Vergleich zu konventionellen Ventilen können bei gleichem Geräuschpegel höhere Durchflussmengen bewältigt werden.
Wie eingangs erwähnt worden ist, wirkt sich die Stellkraft bei konventionellen Ventilen voll gegen den Systemdruck aus. Dies hat zur Folge, dass die Stellkraft immer grösser sein muss als der Systemdruck. Je nach Anwendung behilft man sich bei den konventionellen Ventilen mit Druckausgleicheinrichtungen. was jedoch einen höheren Fertigungsaufwand und höhere Kosten verursacht. Beim vorliegenden Blendenregulierventil wirkt die Stellkraft nicht mehr gegen den Systemdruck, sondern nützt ihn aus. um die Dichtwirkung zu verbessern. Die Stellkraft beträgt nur noch einen Bruchteil des Systemdruckes. So können auch grosse Durchflussmengen mit minimaler Stellkraft exakt geregelt werden.
Die Verstellantriebe können kleiner und weitgehend unabhänging von der Durchflussmenge festgelegt werden. Dies hat zur Folge. dass alle Antriebssysteme zur Anwendung kommen können und einen hohen Genauigkeitsgrad in der Regelung erzielen lassen.
Der KvR-Wert gibt die kleinste regelbare Durchflussmenge, bezogen auf die maximale Durchflussmenge, an. Bei konventionellen Ventilen liegt der KvR-Wert bei 5 bis 10 %. Beim vorliegenden Ventil liegt der KvR-Wert weit niedriger und kommt sehr nahe an 0% heran.
Das Blendenregulierventil ist konstruktiv sehr einfach aufgebaut und weist sehr kleine Abmessungen auf. so dass es problemlos auch nachträglich in Rohrleitungen eingebaut werden kann.
Die Dichtheit ist vergleichbar mit der Dichtheit konventioneller Hubventile, so dass letztere ohne weiteres durch das vorliegende Ventil ersetzt werden können. Infolge seiner geringen Dicke kann es z. B. einfach zwischen zwei Flansche einer Rohrleitung eingelegt werden, wobei der Antrieb zwischen den Flanschen nach aussen geführt werden muss. Diese konstruktive Ausbildung des Antriebes dürfte für den Fachmann klar sein und bedarf keiner weiteren Erläuterung.
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PATENT CLAIMS
1. Aperture regulating valve for flow control of a flowable medium, a number of mutually touching. Flat orifice elements (8) which can be inserted into the flow channel are arranged between two housing halves (1, 2) and can be driven by a drive ring (9) also accommodated in the housing, characterized in that the contact edges (11) of adjacent orifice elements (8) are graduated in opposite directions that at least one of the housing halves (1, 2) is provided with support ribs (20) for the diaphragm elements (8), which protrude into the flow channel (18) and form a star (21, 29), and that the ribs (20) are closed Valve completely cover the contact edges (11) of the panel elements (8).
2. Orifice regulating valve according to claim 1, characterized in that the two housing halves (1, 2) are provided with the stars (21, 29) covering the edges (11) in the closed state of the valve, and in that the orifice elements (8) between the two stars (21, 29) are guided.
3. Aperture regulating valve according to claim 2, characterized in that the aperture elements (8) and / or the ribs (20) have inclined surfaces or clamping elements which, when the aperture elements are retracted, cause them to jam with the stars (21, 29).
4. Aperture regulating valve according to claim 3, characterized in that the ribs (20) of the star (21, 29) assigned to the inclined surfaces of the aperture elements (8) are also beveled accordingly.
5. Aperture regulating valve according to claim 1, characterized in that in the one housing half (2) grooves (17) are arranged for guiding the orifice elements (8) provided with guide pins (12, 13), and in that the tangential to the flow channel (18th ) extending grooves (17) have radial extensions (27) into which the guide pins (12, 13) can be penetrated immediately before the valve is completely closed.
6. Orifice regulating valve according to claim 1, characterized in that bent guide slots (23) are recessed in the driving ring (8), into each of which a guide pin (15) of the orifice elements (8) protrudes, and that the guide slots (23) comprise a section (23b ) into which the guide pins (15) can be penetrated immediately before the valve is completely closed, in which position the section (23b) exerts an essentially radially directed force on the guide pins (15).
7. Aperture regulating valve according to claim 6, characterized in that the guide pin (15) is designed as a rotatable, eccentric adjustment cam.
8. Orifice regulating valve according to claim 1, characterized in that the driver ring (9) rotatably mounted in a recess (7) of the housing half (1) has a ring gear segment (26) into which a drive pinion (24) engages, the shaft (25) of which is led out through the housing.
9. Aperture regulating valve according to claim 1, characterized in that the ribs (20) are provided with sealing strips which seal the contact edges when the valve is closed.
The invention relates to an orifice regulating valve for regulating the flow of a flowable medium, wherein a number of mutually touching, flat orifice elements which can be inserted into the flow channel are arranged between two housing halves and can be driven by a driver ring likewise accommodated in the housing.
Diaphragm regulating valves have significant advantages over conventional shut-off devices such as slide valves, taps, globe valves, throttle valves, etc. The continuously variable opening cross-section of the orifice regulating valve is always arranged coaxially to the pipe axis, so that the flow in the valve is not deflected and only slight pressure losses are experienced. The medium does not have to change its direction several times as with the globe valves.
The flow rate can be precisely determined in every closed position, whereby the flow characteristic curve is theoretically in the form of a parabola. The accuracy of the characteristic is mainly influenced by the leak rate between the orifice segments and the type of medium that is to be regulated.
In the case of viscous media with a correspondingly lower leak rate, the practical shape of the characteristic curve approximates the theoretical parabolic shape.
From CH-PS 369943 a diaphragm regulating slide is known, the diaphragm elements of which can be inserted transversely to the wall of a flow channel into the latter. There are relatively large gaps between the individual elements, which are not sealed even in the closed position. For this reason, the known slide has a high leakage rate, so that it is not suitable for precise flow regulation and therefore cannot be used instead of a conventional regulating valve.
The known regulating slide has a movable regulating ring which is sealed on the outside and on the two flat sides. The side seal is made against the housing or against the movable panel elements.
With increasing pressure within the system, the surface pressure on the seals also increases, which results in an increased actuating force. The known slide valve is therefore subject to design limits in terms of nominal pressure.
This has the consequence that the slide is solid and material-intensive, which entails expensive manufacture.
The slide is also complicated and expensive to install. Due to the high leakage rate, it is only suitable for viscous media such as sludge, dough, concrete etc. It cannot be used for viscous or even gaseous media and therefore offers no decisive advantages over conventional regulating valves.
The object of the invention is now to create an orifice regulating valve in which the disadvantages of the known regulating slide are avoided. According to the invention, this is done in such a way that the contact edges of adjacent diaphragm elements are graduated in opposite directions, that at least one of the housing halves is provided with support ribs for the diaphragm elements that protrude into the flow channel and that the ribs completely cover the contact edges of the diaphragm elements when the valve is closed.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
1 shows a cross section through the valve in an exploded view.
2 shows a plan view of the valve with the upper part removed;
3 shows a plan view of the lower housing plate;
Fig. 4 is a plan view of an aperture element
FIG. 5 shows an end view of the diaphragm element according to FIG. 4;
6 shows a guide pin with a guide bushing;
7 shows a second guide pin with guide bushing;
Fig. 8 is a plan view of the driving ring and
9 shows a longitudinal section IX-IX through a tube with a built-in orifice regulating valve according to FIG. 2.
The orifice regulating valve shown in the figures has two housing plates 1, 2, which are pressed tightly against one another by means of screws 3. The downwardly projecting edge 4 of the upper, first housing plate 1 projects into a corresponding annular groove 5 of the lower, second housing plate 2 and
squeezes an O-ring 6, which is located in this groove 5. The upper housing plate 1 is provided with a cylindrical recess 7, in which six diaphragm elements 8 and a driving ring 9 are mounted.
As can be seen from FIGS. 4 and 5, the diaphragm elements essentially have the shape of an equilateral triangle, one corner 10 of which is adjacent to the edge 4 and is chamfered for reasons of space. Two adjacent panel elements 8 touch each other along their common leg edges 11, these leg edges 11 being graduated in opposite directions and performing both the function of a guide and a seal between the adjacent elements 8.
Each panel element 8 has two guide pins 12, 13, at the ends of which a downwardly projecting guide bush 14 is screwed on.
One guide pin 13 lies on the bisector 16 of the two stepped legs 11 and has an upper, cam-like extension 15, which is arranged eccentrically to the axis of the pin 13. As will be explained in more detail later, the exact position of the diaphragm elements can be adjusted relative to one another by means of the eccentric cam 15.
In the lower housing plate 2, six straight guide grooves 17 forming an equilateral hexagon are recessed for receiving the guide bushes 14 of the diaphragm elements 8. The guide grooves 17 are all at the same radial distance with respect to the axis 30 of the flow opening 18. One end of the grooves 17 is extended over the respective corner.
Each diaphragm element 8 is guided tangentially to the flow opening 18 through the guide grooves 17. In the closed position, the tips 19 of the diaphragm elements 8 protrude into the flow opening 18, and the stepped leg edges 11 are covered by the ribs 20 of a star 21, which is part of the lower housing plate 2 and also projects into the flow opening 18.
The edges of the star facing the diaphragm elements 8 are flat and lie in the same plane as the inner plate surface 22. Together with the inner plate surface 22, the star forms a guide surface for the slide elements 8. These are pressed against this guide surface 22 by the flow pressure.
To open the valve, the slide elements 8 are moved together in their grooves 17, whereby a central, hexagonal flow cross-section is created, which widens progressively until the diaphragm elements have reached their end position.
The adjustment of the diaphragm elements 8 is carried out by the driver ring 9, which is housed in the recess 7 of the upper housing plate 1.
In the driving ring 9, six oblique, kinked guide slots 23 are recessed into which the cams 15 of the guide pins 13 of the panel elements protrude. A toothed pinion 24, the axis 25 of which penetrates the lower housing plate 2, serves to rotate the driving ring 9. The pinion 24 meshes with a ring gear segment 26 on the outer circumference of the driving ring 9.
The mutual position of the diaphragm elements 8 can be precisely adjusted and adjusted by rotating the eccentric cams 15. In the open position of the valve, the cams 15 are located in section 23a of the guide slot 23. If the driver ring 9 is now rotated to close the valve, the orifice elements 8 are displaced into the flow opening of the flowing medium until the opening is almost completely closed .
With this position of the diaphragm elements 8, the cams 15 are in the area of the kink of the guide slot 23 and the guide bushes 14 are in the area of radial extensions 27 of the guide grooves 17 of the housing plate 2. If the driving ring 9 is now rotated further, the cams 15 get into the 23b designated portions of the guide slots 23, whereby an increased radial force component acts on the panel elements 8.
The guide bushes 14 penetrate into the radial extensions 27 of the slots 17, so that the diaphragm elements are radially clamped against one another in order to achieve a high sealing effect. The tips 19 of the diaphragm elements 8 are expediently blunted, as is shown in FIG. 4 under the number 28. The closing edges 11 and the blunted tips 19 are completely covered by the guide star 21.
The upper housing plate 1 can also be provided with a guide star 29, so that the diaphragm elements 8 are guided within the flow opening 18 between the two stars. In order to obtain an increased clamping effect in the closed position, the diaphragm elements could be inclined in a wedge shape at the top. The corresponding surfaces of the assigned star 29 could also be beveled.
Instead of the wedge-shaped or beveled surfaces, other means of creating a jam could also be used, e.g. B. oblique ribs on the diaphragm elements, which come into engagement with the ribs of the star shortly before the valve is completely closed.
In other embodiments, grooves can be left out in the ribs 20 of the stars, into which sealing strips are inserted, which are pressed against the contact edges 11 of the diaphragm elements 8 when the valve is closed.
The aperture elements can have different shapes, e.g. B. four rectangular elements or a plurality of sickle-shaped elements. The ribs of the stars must then also be designed accordingly.
It is essential that the segment is always guided in the closed position by 90 to the bisector of the segment tip.
The orifice regulating valve described above has the following advantages:
By appropriate arrangement of the pin guide in the collar, the movement of the segments is changed in the closed position in such a way that they experience a central movement to the center. This creates pressure on the flanks, which improves the mutual sealing of the elements.
Due to the inclination of the segments and corresponding surfaces of the guide star in the upper part, a pressure is generated between the two guide stars in the last phase of the closing, during the radial movement of the segments. H. the segments are pressed onto the display surfaces and seal.
In every position, except for the closed position, the panel elements run loosely on one another and are loosely guided through the stepped leg edges. The frictional forces are very low.
The guidance of the adjusting ring is guaranteed by the recess in the upper part of the housing. The adjusting ring is driven in a very simple manner via the toothed ring and the pinion. The shaft of the pinion guided outwards can be sealed with a Simmer ring. You can with any type of drive, e.g. B. connected by motor or manually.
The orifice regulating valve described does not make any noise, since its design is extremely flow-friendly. Compared to conventional valves, higher flow rates can be managed with the same noise level.
As mentioned at the beginning, the actuating force in conventional valves has a full effect against the system pressure. As a result, the positioning force must always be greater than the system pressure. Depending on the application, conventional valves with pressure compensation devices are used. however, which causes a higher manufacturing effort and higher costs. In the case of the orifice regulating valve, the actuating force no longer acts against the system pressure, but takes advantage of it. to improve the sealing effect. The positioning force is only a fraction of the system pressure. This means that even large flow rates can be precisely controlled with a minimal actuating force.
The adjustment drives can be set smaller and largely independent of the flow rate. As a consequence. that all drive systems can be used and achieve a high degree of accuracy in the control.
The KvR value indicates the smallest controllable flow rate, based on the maximum flow rate. With conventional valves, the KvR value is 5 to 10%. In the present valve, the KvR value is far lower and comes very close to 0%.
The orifice regulating valve is structurally very simple and has very small dimensions. so that it can easily be retrofitted in pipes.
The tightness is comparable to the tightness of conventional globe valves, so that the latter can be easily replaced by the present valve. Due to its small thickness, it can e.g. B. simply inserted between two flanges of a pipe, the drive between the flanges must be guided outwards. This design of the drive should be clear to a person skilled in the art and requires no further explanation.