-
Die Erfindung betrifft ein Ventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Die Grundkomponenten eines Ventils sind ein Ventilgehäuse, ein Ventilsitz und ein mit dem Ventilsitz zusammenwirkender Ventilkörper. Der Ventilkörper eines Ventils ist an einer Ventilsteuerstange befestigt und über die Ventilsteuerstange relativ zum Ventilsitz verlagerbar, um zum Öffnen des Ventils den Ventilkörper vom Ventilsitz abzuheben und zum Schließen des Ventils den Ventilkörper an den Ventilsitz anzulegen bzw. gegen den Ventilsitz zu drücken.
-
Der durch ein Ventil erzielbare Durchsatz eines Medium, nämlich einer Flüssigkeit oder eines Gases, wird durch den sogenannten Widerstandsbeiwert des Ventils charakterisiert, wobei der Widerstandsbeiwert auch als KVS-Wert bezeichnet wird.
-
Bislang werden für unterschiedliche Anforderungen an den erzielbaren Durchsatz Ventile mit unterschiedlichen KVS-Werten bereitgehalten, da bislang keine Möglichkeit bekannt ist, an einem Ventil einfach, sicher und zuverlässig den KVS-Wert einzustellen, und so ein Ventil hinsichtlich seines Widerstandbeiwerts anzupassen.
-
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Ventil zu schaffen, dessen Widerstandbeiwert einfach, sicher und zuverlässig eingestellt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist der Ventilsteuerstange eine Verstelleinrichtung und dem Ventilgehäuse eine Sicherungseinrichtung zugeordnet, wobei die Sicherungseinrichtung sowohl gegenüber dem Ventilgehäuse als auch gegenüber der Verstelleinrichtung zwischen mindestens zwei Relativpositionen translatorisch verlagerbar ist, nämlich zwischen einer ersten Relativposition, in welcher Verzahnungselemente von Verstelleinrichtung und Sicherungseinrichtung in Eingriff stehen, und einer zweiten Relativposition, in welcher die Verzahnungselemente von Verstelleinrichtung und Sicherungseinrichtung außer Eingriff stehen, wobei in der zweiten Relativposition die Verstelleinrichtung gegenüber der Sicherungseinrichtung und damit der Ventilkörper über die Ventilsteuerstange gegenüber dem Ventilsitz verdrehbar ist, um einen Widerstandbeiwert des Ventils anzupassen.
-
Das erfindungsgemäße Ventil erlaubt eine einfache, sichere und zuverlässige Einstellung des Widerstandsbeiwerts desselben. Hierzu ist der Ventilsteuerstange eine Verstelleinrichtung und dem Ventilgehäuse eine Sicherungseinrichtung zugeordnet, wobei die Verstelleinrichtung und die Sicherheitseinrichtung Verzahnungselemente umfassen, die in einer ersten Relativposition zwischen der Sicherungseinrichtung und dem Ventilgehäuse bzw. zwischen der Sicherungseinrichtung und der Verstelleinrichtung in Eingriff stehen und in einer zweiten Relativposition außer Eingriff stehen. In der zweiten Relativposition ist die Verstelleinrichtung, die an der Ventilsteuerstange angreift, gegenüber der Sicherungseinrichtung und damit gegenüber dem Ventilgehäuse verdrehbar, um somit den Ventilkörper über die Ventilsteuerstange gegenüber dem Ventilsitz zu verdrehen, wodurch der Widerstandsbeiwert des Ventils angepasst bzw. eingestellt werden kann. In der ersten Relativposition ist diese Verdrehung nicht möglich, wodurch dann ein eingestellter Widerstandsbeiwert vor einer ungewünschten Verstellung gesichert wird. Die mit dem erfindungsgemäßen Ventil erzielbare Einstellung des Widerstandsbeiwerts ist demnach zuverlässig, sicher und darüber hinaus einfach, da dieselbe mit relativ geringem konstruktiven Aufwand an einem Ventil realisiert werden kann.
-
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Sicherungseinrichtung zusätzlich zu den Verzahnungselementen, die mit den Verzahnungselementen der Verstelleinrichtung zusammen wirken, Vorsprünge auf, die in den beiden Relativposition zwischen Sicherungseinrichtung und Verstelleinrichtung und damit in den beiden Relativposition zwischen Sicherungseinrichtung und Ventilgehäuse eine Überdeckung mit Vorsprüngen des Ventilgehäuses aufweisen, sodass in der zweiten Relativposition zwar die Verstelleinrichtung gegenüber der Sicherungseinrichtung jedoch nicht die Sicherungseinrichtung gegenüber dem Ventilgehäuse verdrehbar ist.
-
Die Vorsprünge der Sicherungseinrichtung, die in beiden Relativpositionen zwischen Sicherungseinrichtung und Ventilgehäuse bzw. zwischen Sicherungseinrichtung und Verstelleinrichtung eine Überdeckung mit Vorsprüngen des Ventilgehäuses ausweisen, stellen sicher, dass bei der Verdrehung der Verstelleinrichtung zur Einstellung des Widerstandsbeiwerts die Sicherungseinrichtung nicht mit verdreht wird. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit in der Einstellung des Widerstandsbeiwerts weiter gesteigert werden.
-
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventils in einem ersten Zustand desselben;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventils in einem zweiten Zustand desselben;
- 3 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Ventil;
- 4 einen perspektivischen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil;
- 5 ein Detail des erfindungsgemäßen Ventils; und
- 6 das Detail der 5 in einer gedrehten Ansicht; und
- 7 ein Detail des erfindungsgemäßen Ventils im Querschnitt.
-
Die hier vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das in 1 bis 6 gezeigte, bevorzugte Ausführungsbeispiel eines als Wasserventil ausgebildeten Ventils 10 im Detail beschrieben.
-
Das erfindungsgemäße Ventil 10 der 1 bis 6 verfügt über ein Ventilgehäuse 11, einen Ventilsitz 12 und einem mit dem Ventilsitz 12 zusammenwirkenden Ventilkörper 13.
-
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Ventilsitz 12, der mit dem Ventilkörper 13 zusammenwirkt, von einem Ventilkäfig 14 gebildet, der im Ventilgehäuse 11 aufgenommen ist. Der Ventilkäfig 14 ist über eine von einem Ventiloberteil 15 des Ventilgehäuses 11 verschlossene Ausnehmung des Ventilgehäuses 11 in dasselbe eingesetzt.
-
Der Ventilkörper 13 ist an einer Ventilsteuerstange 16 befestigt und über die Ventilsteuerstange 16 translatorisch relativ zum Ventilsitz 12 verlagerbar. Zum Öffnen des Ventils 10 ist der Ventilkörper 13 über die Ventilsteuerstange 16 vom Ventilsitz 12 abhebbar und zum Schließen des Ventils 10 ist der Ventilkörper 13 über die Ventilsteuerstange 16 an den Ventilsitz 12 anlegbar bzw. gegen denselben drückbar.
-
Im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 ist die Ventilsteuerstange 16 von einem Federelement 17 beaufschlagt, welches zum Schließen des Ventils 10 den Ventilkörper 13 gegen den Ventilsitz 12 drückt. Zum Öffnen des Ventils 10 kann der Ventilkörper 13 entgegen der vom Federelement 17 bereitgestellten Federkraft vom Ventilsitz 12 abgehoben werden, nämlich mithilfe eines nicht gezeigten Aktuators, der die Ventilsteuerstange 16 beaufschlagt.
-
Der Ventilkörper 13 verfügt im gezeigten Ausführungsbeispiel über eine definierte Kontur, nämlich einen Vorsprung 18, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel der Widerstandsbeiwert des Ventils 10 dadurch verändert werden kann, dass die relative Drehposition des Ventilkörpers 13 und damit die relative Drehposition des Vorsprungs 18 des Ventilkörpers 13 im Ventilgehäuse 11, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel im Ventilkäfig 14, angepasst wird.
-
Hierzu ist der Ventilsteuerstange 16 eine Verstelleinrichtung 19 und dem Ventilgehäuse 11, nämlich dem Ventiloberteil 15, eine Sicherungseinrichtung 20 zugeordnet.
-
Wie am besten einem Vergleich der 1 und 2 entnommen werden kann, ist die dem Ventilgehäuse 11, nämlich dem Ventiloberteil 15 zugeordnete Sicherungseinrichtung 20 translatorisch gegenüber dem Ventilgehäuse 11, nämlich dem Ventiloberteil 15, verlagerbar, ebenso gegenüber der Verstelleinrichtung 19. Diese translatorische Relativverlagerung der Sicherungseinrichtung 20 gegenüber der Verstelleinrichtung 19 erfolgt zwischen mindestens zwei Relativpositionen, nämlich zwischen einer ersten Relativposition, in welcher Verzahnungselemente 21 der Verstelleinrichtung 19 und Verzahnungselemente 22 der Sicherungseinrichtung 20 in Eingriff stehen, und einer zweiten Relativposition, in welcher diese Verzahnungselemente 21, 22 außer Eingriff stehen.
-
Dann, wenn die Verzahnungselemente 21, 22 von Verstelleinrichtung 19 und Sicherungseinrichtung 20 außer Eingriff stehen, wenn dieselben also die zweite Relativposition (siehe 2) einnehmen, kann die Verstelleinrichtung 19 gegenüber der Sicherungseinrichtung 20 sowie gegenüber im Ventilgehäuse 11 und damit Ventiloberteil 15 verdreht werden (siehe Pfeil 23 in 2. 3), wodurch, da die Verstelleinrichtung 19 an der Ventilsteuerstange 16 angreift, der Ventilkörper 13 relativ zum Ventilsitz 12 und damit auch der Vorsprung 18 des Ventilkörpers 13 relativ zum Ventilsitz 12 verdreht werden kann. Hierdurch wird dann der Widerstandsbeiwert des Ventils angepasst bzw. eingestellt.
-
Dann, wenn die Verzahnungselemente 21, 22 von Verstelleinrichtung 19 und Sicherungseinrichtung 20 in Eingriff stehen, wenn dieselben also die erste Relativposition (siehe 1) einnehmen, kann die Verstelleinrichtung 19 gegenüber der Sicherungseinrichtung 20 sowie gegenüber im Ventilgehäuse 11 und damit Ventiloberteil 15 nicht verdreht werden.
-
Die translatorisch gegenüber dem Ventilgehäuse 11, nämlich dem Ventiloberteil 15, sowie gegenüber der Verstelleinrichtung 19 verlagerbare Sicherungseinrichtung 20 verfügt zusätzlich zu den Verzahnungselementen 22 weiterhin über Vorsprünge 24. Diese Vorsprünge 24 der Sicherungseinrichtung 20 weisen in beiden Relativpositionen (siehe 1 und 2) zwischen Sicherungseinrichtung 20 und Verstelleinrichtung 19 bzw. zwischen Sicherungseinrichtung 20 und Ventilgehäuse 11 eine Überdeckung mit Vorsprüngen 25 des Ventiloberteils 15 und damit des Ventilgehäuses 11 auf, sodass in beiden Relativpositionen eine Verdrehung der Sicherungseinrichtung 20 gegenüber dem Ventilgehäuse 11 und damit Ventiloberteil 15 nicht möglich ist.
-
In der zweiten Relativposition zwischen Sicherungseinrichtung 20 und Verstelleinrichtung 19 kann demnach ausschließlich die Verstelleinrichtung 19 verdreht werden, nämlich gegenüber der Sicherungseinrichtung 20 sowie dem Ventilgehäuse 11, es ist jedoch nicht möglich, dass hierbei die Sicherungseinrichtung 20 gegenüber dem Ventilgehäuse 11 bzw. Ventiloberteil 15 verdreht wird.
-
Wie am besten 7 entnommen werden kann, weist die Verstelleinrichtung 19 Rastnasen 26 und 27 auf, die in beiden Relativpositionen (siehe 1 und 2) zwischen Sicherungseinrichtung 20 und Verstelleinrichtung 19 die Sicherungseinrichtung 20 an der Verstelleinrichtung 19 halten und die jeweilige Relativposition zwischen Verstelleinrichtung 19 und Sicherungseinrichtung 20 aufrechterhalten.
-
Die Rastnasen 26 und 27 wirken hierzu mit den elastisch verformbaren Verzahnungselementen 22 der Sicherungseinrichtung 20 zusammen.
-
Dies kann ebenfalls am besten 7 entnommen werden, wobei 7 das Zusammenspiel zwischen den elastisch verformbaren Verzahnungselementen 22 der Sicherungseinrichtung 20 und den Rastnasen 27 in der ersten Relativposition zeigt.
-
Zum Überführen der Sicherungseinrichtung 20 von der in 7 gezeigten ersten Relativposition in zweite Relativposition müssen lediglich die Verzahnungselemente 22 der Sicherungseinrichtung 20 elastisch so verformt werden, dass dieselben über die unteren Rastnasen 27 der Sicherungseinrichtung 20 bewegt werden können, wozu die Rastnasen 27 in dieser Bewegungsrichtung der Sicherungseinrichtung 20 eine rampenartige Kontur aufweisen.
-
Zum entgegen gesetzten Verlagern der Sicherungseinrichtung 20 aus der in zweiten Relativposition in die in 7 gezeigte erste Relativposition müssen die elastischen Verzahnungselemente 22 der Sicherungseinrichtung 20 wiederum über die Rastnasen 27 unter elastischer Verformung der Verzahnungselemente 22 hinweg bewegt werden, wozu die Rastnasen 27 auch in dieser Verlagerungsrichtung eine rampenartige Kontur aufweisen.
-
Die oberen Rastnasen 26 verfügen hingegen lediglich in einer Bewegungsrichtung über eine rampenartige Kontur, nämlich um bei der Montage des Ventils die Sicherungseinrichtung 20 auf der Verstelleinrichtung 19 zu positionieren. In entgegen gesetzter Richtung verhindert die Kontur der Rastnasen 26 jedoch, dass beim Verlagern der Sicherungseinrichtung 20 von ersten Relativposition gemäß 7 in die zweite Relativposition die Sicherungseinrichtung 20 über die Rastnasen 26 hinweg gehoben und damit unbeabsichtigt von der Verstelleinrichtung 19 vollständig abgezogen wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Ventil
- 11
- Ventilgehäuse
- 12
- Ventilsitz
- 13
- Ventilkörper
- 14
- Ventilkäfig
- 15
- Ventiloberteil
- 16
- Ventilsteuerstange
- 17
- Federelement
- 18
- Vorsprung
- 19
- Verstelleinrichtung
- 20
- Sicherungseinrichtung
- 21
- Verzahnungselement
- 22
- Verzahnungselement
- 23
- Pfeil
- 24
- Vorsprung
- 25
- Vorsprung
- 26
- Rastnase
- 27
- Rastnase
