DE10247098A1 - Control tube for coaxial valve is made in one piece with valve body, which is conical and is narrower at its base than tube - Google Patents

Control tube for coaxial valve is made in one piece with valve body, which is conical and is narrower at its base than tube Download PDF

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Abstract

The control tube (2) for a coaxial valve is made in one piece with the valve body (3). This is conical and is narrower at its base than the tubular section (2a).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerrohr für ein Coaxialventil mit einem am Steuerrohr angeordnetem Ventilschließkörper.The present invention relates to a head tube for a coaxial valve with a valve closing body arranged on the head tube.

Der Ventilschließkörper eines herkömmlichen Coaxialventils wird getrennt von dem Steuerrohr gefertigt und meist mittels Verschrauben, Kleben, Schweißen oder Löten am Steuerrohr befestigt. Das Steuerrohr wird dabei meist aus einem Rohr gefertigt, wobei der Ventilschließkörper durch eine Dreh- und Fräsbearbeitung hergestellt wird. Nachteilig bei dieser Bauweise ist, daß mehrere Fertigungsschritte an mehreren Werkstücken und Werkzeugen notwendig sind, wobei diese anschließend montiert werden müssen.The valve closing body of a conventional one Coaxial valves are usually made separately from the head tube attached to the head tube by screwing, gluing, welding or soldering. The Head tube is usually made from a tube, the Valve closing body through a turning and milling process will be produced. The disadvantage of this design is that several Manufacturing steps on several workpieces and tools necessary are, afterwards must be installed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerrohr für ein Coaxialventil bereitzustellen, welches aus wenigen Teilen besteht und einfach und kostengünstig in der Herstellung ist.Object of the present invention is a head tube for to provide a coaxial valve which consists of a few parts and simple and inexpensive is in the making.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Steuerrohr gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steuerrohrs nach Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.This object is achieved with a Head tube according to the characteristics of claim 1 solved. Further advantageous configurations of the head tube according to the invention according to claim 1 result from the features of the subclaims.

Das erfindungsgemäße Steuerrohr zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, daß das Steuerrohr zusammen mit dem Ventilschließkörper einstückig ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Steuerohr kann dabei vorteilhaft aus einem Vollprofil herausgedreht und/oder gefräst werden. Durch die Einstückigkeit von Steuerrohr und Ventilschließkörper entfallen vorteilhaft die bei herkömmlichen Steuerrohren erforderlichen Montageschritte zur Befestigung des Ventilschließkörpers am Steuerrohr selbst. Zudem werden Montagefehler ausgeschlossen und die Standzeit des Steuerrohrs vorteilhaft erhöht. Auch entfallen zusätzliche Kosten durch die geringere Anzahl an Fertigungsschritten wie z.B. Ablängen, Einspannen , Umspannen, Positionieren, die für jedes einzelne Bauteil notwendig wären. Eine weitere Kostenreduktion liegen in der Zeiteinsparung durch die kürzeren Prozeßzeiten, da die Nebenzeiten, die durch den Transport und die Zwischenlagerung aufgrund der Auslastung der einzelnen Maschinen entstehen können, reduziert werden. Auch die Transportkosten und die Zwischenlagerungskosten können so reduziert werden.The head tube according to the invention stands out advantageous in that the Control tube is integrally formed together with the valve closing body. The control ear according to the invention can advantageously be turned out of a full profile and / or milled become. Due to the one piece of Head tube and valve closing body are eliminated advantageous that with conventional Steering tubes required assembly steps to attach the Valve closing body on Head tube itself. In addition, assembly errors are excluded and the service life of the head tube advantageously increased. There are also no additional ones Costs due to the lower number of manufacturing steps such as Cut, Clamping, reclamping, positioning, which is necessary for each individual component would. Another cost reduction lies in the time saved the shorter process times, because of the non-productive times caused by transport and intermediate storage reduced due to the utilization of the individual machines become. Also the transport costs and the intermediate storage costs can so be reduced.

Der Ventilschließkörper ist vorteilhaft ein konusförmiges Teil, welches über mindestens einen Verbindungssteg am Rohr des Steuerrohrs angeformt ist. Der größte Außendurchmesser des Ventilschließkörpers ist dabei in Relation zum Innendurchmesser des Rohres des Steuerrohrs so zu bemessen, daß fensterartige Durchtrittsöffnungen zwischen dem Ventilschließkörper und dem Rohr bzw. dessen Stirnseite gebildet sind, deren Öffnungsquerschnitt hinreichend groß für den geforderten Mengenstrom des Mediums durch das Coaxialventil ist. Es hat sich gezeigt, die Anordnung dreier Verbindungststege im Abstand von jeweils 120° zueinander eine hinreichend feste Verbindung zwischen Ventilschließkörper und Rohr ergibt, die die vom Ventilsitz auf den Ventilschließkörper angreifenden Reaktionskräfte sicher auf das Rohr übertragen. Gleichzeitig wird beim Vorsehen von drei Verbindungsstegen ein hinreichend großer Öffnungsquerschnitt der fensterartigen Öffnungen erzielt.The valve closing body is advantageously a conical part, which about at least one connecting web formed on the tube of the head tube is. The largest outside diameter of the valve closing body in relation to the inner diameter of the tube of the head tube to be dimensioned so that window-like Through openings between the valve closing body and the tube or its end face are formed, the opening cross section of which is sufficient great for the required Volume flow of the medium through the coaxial valve. It has shown, the arrangement of three connecting webs at a distance of 120 ° from each other a sufficiently firm connection between the valve closing body and Pipe results that the attacking from the valve seat on the valve closing body reaction forces transferred safely to the pipe. At the same time, if three connecting bridges are provided, one is sufficient large opening cross-section the window-like openings achieved.

Zur Reduzierung der Strömungsgeräusche und zur Minderung des Strömungswiderstands des Coaxialventils, ist der Ventilschließkörper strömungsgünstig auszuformen. Hierzu kann der Ventilschließkörper vorzugsweise zwei konusförmige Bereiche aufweisen, wobei der erste Bereich mit dem Ventilsitz zusammenwirkt und der zweite Bereich im Steuerrohr befindlich ist. Die beiden konusförmigen Bereiche sind dabei über einen Verbindungsbereich miteinander verbunden, wobei die Durchmesser der beiden Bereiche zu ihren freien Enden hin kleiner werden. Aus strömungstechnischen Gründen kann es vorteilhaft sein, die konusförmigen Bereiche nicht spitz, sondern stumpf auszubilden. Die jeweilige Ausgestaltung und die Abmessungen des Steuerrohrs und seiner einzelnen Komponenten sollte in jedem Fall den jeweiligen Bedingungen und Anforderungen angepaßt sein.To reduce the flow noise and to reduce the flow resistance of the coaxial valve, the valve closing body is to be shaped in a streamlined manner. This can the valve closing body preferably two conical Have areas, the first area cooperating with the valve seat and the second area is in the head tube. The two conical Areas are over a connection area connected to each other, the diameter of the two areas become smaller towards their free ends. Out fluidic establish it may be advantageous not to make the conical areas pointed, but to train dull. The respective design and the Dimensions of the head tube and its individual components should in any case be adapted to the respective conditions and requirements.

Nachfolgend wird eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrohrs für ein Coaxialventil anhand von Zeichnungen näher erläutert.Below is an advantageous one embodiment of the head tube according to the invention for a Coaxial valve explained in more detail with reference to drawings.

Es zeigen:Show it:

1 Eine im Schnitt dargestellte Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Coaxialventils; 1 A sectional view of a first embodiment of a coaxial valve;

2 Perspektivische Darstellung eines Steuerrohrs mit Ventilschließkörper; 2 Perspective view of a head tube with valve closing body;

3 Draufsicht auf ein Steuerrohr gem. 2; 3 Top view of a head tube acc. 2 ;

4 eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Steuerrohrs; 4 a cross-sectional view of a head tube according to the invention;

5 eine im Schnitt dargestellte Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Coaxialventils; 5 a sectional view of a second embodiment of a coaxial valve;

6a u. 6b Perspektivische und geschnittene Darstellung des Steuerrohrs gem. der 5; 6a u. 6b Perspective and sectioned representation of the head tube acc. the 5 ;

Die 1 zeigt einen Schnitt durch ein Coaxialventil 1 mit erfindungsgemäßem Steuerrohr 2. Das Ventilgehäuse des Coaxialventils 1 ist durch die Bauteile 7, 8 und 9 gebildet, wobei die Bauteile 7 und 9 die Anschlüsse 6a und 6b des Ventils bilden. Innerhalb des Ventilgehäuses ist das Steuerrohr 2 in axialer Richtung verschieblich gelagert. Das Steuerrohr 2 besteht wie in 2 dargestellt aus einem rohrförmigen Körper 2a, an dessen Stirnseite 2b der Ventilschließkörper 3 über Stege 4 angeformt ist. Außen am rohrförmigen Abschnitt 2a weist das Steuerrohr 2 einen umlaufenden Kragen 2c auf, an dem ein Kolben 10 angela gert ist, welcher über eine Dichtung 10a abdichtend an der Innenwandung des Hohlraumes 12 anliegt. Im Hohlraum 12 ist eine Spiralfeder 11 angeordnet, welche sich mit ihrem einen Ende am Gehäuseteil 7 und mit ihrem anderen Ende am Kolben 10 abstützt. Über die fensterartigen Öffnungen 5, die den Antrieb bilden, und Kanäle 16 kann im Hohlraum 12 ein definierter Druck eingeregelt werden, mittels dessen der Kolben 10 und das an dem Kolben 10 befestigte Steuerrohr 2 in Richtung Ventilsitz 14 bewegbar ist. Dichtungen 13 verhindern, daß das durch das Ventil 1 gesteuerte Medium in den Hohlraum 12 bzw. das Antriebsmedium vom Hohlraum 12 in die Bereiche der Anschlüsse 6a und 6b gelangen kann. Der Kolben 10 teilt den Hohlraum 12 in zwei Arbeitsräume, von dem der eine Arbeitsraum über die Kanäle 16 mit dem Antrieb 15 in Verbindung ist. Der andere Arbeitsraum ist über den Kanal 17 mit der Außenseite des Ventils verbunden.The 1 shows a section through a coaxial valve 1 with head tube according to the invention 2 , The valve housing of the coaxial valve 1 is through the components 7 . 8th and 9 formed, the components 7 and 9 the connections 6a and 6b of the valve. The head tube is inside the valve housing 2 Slidably mounted in the axial direction. The head tube 2 exists as in 2 represented from a tubular body 2a , on the front 2 B the valve closing body 3 over footbridges 4 is molded. Outside on the tubular section 2a points the head tube 2 a surrounding collar 2c on which a piston 10 angela gert, which has a seal 10a sealing on the inner wall of the Hohlrau mes 12 is applied. In the cavity 12 is a spiral spring 11 arranged, which is at one end on the housing part 7 and with the other end on the piston 10 supported. Over the window-like openings 5 that form the drive and channels 16 can in the cavity 12 a defined pressure can be set, by means of which the piston 10 and that on the piston 10 attached head tube 2 towards the valve seat 14 is movable. seals 13 prevent that through the valve 1 controlled medium in the cavity 12 or the drive medium from the cavity 12 in the areas of the connections 6a and 6b can reach. The piston 10 divides the cavity 12 in two work rooms, one of which is a work room via the canals 16 with the drive 15 is connected. The other work space is across the canal 17 connected to the outside of the valve.

Wie aus den 2 bis 4 ersichtlich, ist der Ventilverschließkörper 3 über drei Stege 4, welche jeweils im Abstand von 120° zueinander angeordnet sind, mit dem Rohr 2a des Steuerrohrs 2 verbunden. Das Rohr 2a bildet zusammen mit den Stegen 4 und dem Ventilschließkörper 3 drei fensterartige Öffnungen 5, durch die das Medium bei geöffnetem Ventil von einem Ventilanschluß zum anderen gelangen kann.Like from the 2 to 4 can be seen, the valve closing body 3 over three bridges 4 , which are each arranged at a distance of 120 ° to each other, with the tube 2a of the head tube 2 connected. The pipe 2a forms together with the webs 4 and the valve closing body 3 three window-like openings 5 through which the medium can pass from one valve connection to the other when the valve is open.

Je nach Anforderung an das Coaxialventil können auch mehr oder weniger als drei Stege 4 vorgesehen werden. Es ist auch möglich, daß die Stege 4 nicht im Stirnseitenbereich 2b des Rohres 2a, sondern weiter zur Mitte des Rohres 2a angeordnet sind, wobei dann der Ventilschließkörper 3 mehr im Inneren des Rohres 2a angeordnet ist. Hierdurch verkürzt sich die Bauweise des Steuerrohrs 2 sowie des gesamten Coaxialventils. Der gleiche Effekt kann erzielt werden, wenn der Ventilschließkörper 3 bzw. dessen Bereich 3a, der mit dem Ventilsitz 14 zusammen wirkt spitzer als in den Figuren dargestellt ausgebildet ist. Um einen möglichst geringen Strömungswiderstand und geringe Strömungsgeräusche zu erreichen, weist der Ventilschließkörper 3 einen zusätzlichen Bereich 3c auf, der ebenfalls konusförmig ausgebildet ist. Das freie Ende dieses konusförmiges Abschnitts 3c kann abgeflacht oder abgerundet ausgeführt sein oder aber auch spitz zulaufen. Die axiale Ausdehnung der Stege 4 bzw. des Verbindungsbereichs 3d des Ventilschließkörpers 3 ist entsprechend der Ventilschließkräfte anzupassen. Sie hängt maßgeblich von dem für das Steuerrohr 2 verwendeten Material ab. Der Innendurchmesser des Rohres 2a und der Außendurchmesser des Ventilschließkörpers 3 sowie die Ausbildung der Stege 4 bestimmt die Größe der Fläche der fensterartigen Öffnungen 5. Diese ist den entsprechend geforderten Medienströmen entsprechend anzupassen.Depending on the requirements of the coaxial valve, more or less than three webs can also be used 4 be provided. It is also possible that the webs 4 not in the front area 2 B of the pipe 2a , but further to the middle of the tube 2a are arranged, in which case the valve closing body 3 more inside the tube 2a is arranged. This shortens the construction of the head tube 2 as well as the entire coaxial valve. The same effect can be achieved if the valve closing body 3 or its area 3a with the valve seat 14 together acts more pointed than shown in the figures. In order to achieve the lowest possible flow resistance and low flow noise, the valve closing body has 3 an additional area 3c on, which is also conical. The free end of this conical section 3c can be flattened or rounded or tapered. The axial extension of the webs 4 or the connection area 3d of the valve closing body 3 is to be adjusted according to the valve closing forces. It depends largely on that for the head tube 2 used material. The inside diameter of the pipe 2a and the outside diameter of the valve closing body 3 as well as the formation of the bridges 4 determines the size of the area of the window-like openings 5 , This is to be adapted accordingly to the required media flows.

Die 5 zeigt eine zweite mögliche Ausführungsform eines Coaxialventils. Funktionsgleiche Bauteile sind mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet wie in den 1 bis 4 und werden an dieser Stelle nicht nocheinmal beschrieben. Das Steuerrohr 2 hat einen gegenüber den in den 1 bis 4 dargestelltem Steuerrohr längeren Bereich 3a, welcher mit seiner Außenfläche 3b im geschlossenen Zustand des Ventils am Ventilsitz 14 anliegt. Die fensterartigen Öffnungen 5 erstrecken sich in axialer Längsrichtung des Steuerrohrs und werden von den Verbindungsstegen 4, sowie der Stirnseite 2b und dem Ventilschließkörper 3 gebildet. Der von dem Ventilsitz 14 abgewandte Bereich 3c des Ventilschließkörpers erstreckt sich zwischen den Stegen 4 bzw. dient als Angriffspunkt für diese selbst. Der Außendurchmesser des Ventilsschließkörpers 3 ist geringfügig kleiner als der des Rohrabschnitts 2a, wobei gleichzeitig das Gehäuseteil 8b einen Umströmungshohlraum 12a bildet, durch den das gesteuerte Medium bei geöffnetem Ventil um den Ventilschließkörper 3 herum strömen kann.The 5 shows a second possible embodiment of a coaxial valve. Components with the same function are identified by the same reference symbols as in the 1 to 4 and are not described again here. The head tube 2 has one compared to those in the 1 to 4 shown head tube longer area 3a which with its outer surface 3b when the valve is closed at the valve seat 14 is applied. The window-like openings 5 extend in the axial longitudinal direction of the head tube and are from the connecting webs 4 , as well as the front 2 B and the valve closing body 3 educated. The one from the valve seat 14 facing area 3c of the valve closing body extends between the webs 4 or serves as a point of attack for them themselves. The outer diameter of the valve closing body 3 is slightly smaller than that of the pipe section 2a , while the housing part 8b a flow cavity 12a forms, through which the controlled medium around the valve closing body when the valve is open 3 can flow around.

Claims (15)

Steuerrohr für ein Coaxialventil (1) mit einem am Steuerrohr (2a) angeordnetem Ventilschließkörper (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerrohr einen rohrförmigen Abschnitt (2a) aufweist, welcher mit dem Ventilschließkörper (3) einstückig ausgebildet ist.Head tube for a coaxial valve ( 1 ) with one on the head tube ( 2a ) arranged valve closing body ( 3 ), characterized in that the head tube has a tubular section ( 2a ), which with the valve closing body ( 3 ) is formed in one piece. Steuerrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verbindungselement (4), insbesondere ein Steg, den rohrförmigen Abschnitt (2a) mit dem Ventilschließkörper (3) verbindet.Head tube according to claim 1, characterized in that at least one connecting element ( 4 ), in particular a web, the tubular section ( 2a ) with the valve closing body ( 3 ) connects. Steuerrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Außendurchmesser des Ventilschließkörpers (3) kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohrs (2a).Head tube according to claim 1 or 2, characterized in that the largest outer diameter of the valve closing body ( 3 ) is smaller than the inside diameter of the pipe ( 2a ). Steuerrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (3) zumindest teilweise innerhalb des Rohrs (2a) angeordnet ist.Head tube according to one of the preceding claims, characterized in that the valve closing body ( 3 ) at least partially inside the tube ( 2a ) is arranged. Steuerrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (3) einen dem Ventilsitz (14) zugewandten und einen dem Ventilsitz (14) abgewandten Bereich (3a, 3b) aufweist, wobei zumindest der dem Ventilsitz (14) zugewandte Bereich (3a) im Querschnitt kreisförmig ist und in Richtung des Ventilsitzes (14) konusförmig zulaufend ausgebildet ist.Head tube according to one of the preceding claims, characterized in that the valve closing body ( 3 ) the valve seat ( 14 ) facing one and the valve seat ( 14 ) facing away area ( 3a . 3b ), at least the valve seat ( 14 ) facing area ( 3a ) is circular in cross-section and in the direction of the valve seat ( 14 ) is tapered. Steuerrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Ventilsitz (14) abgewandte Bereich (3b) des Ventilschließkörpers (3) strömungsförmig, insbesondere konusförmig ausgestaltet ist.Head tube according to claim 5, characterized in that the valve seat ( 14 ) facing away area ( 3b ) of the valve closing body ( 3 ) is flow-shaped, in particular conical. Steuerrohr nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine das Rohr (2a) mit dem Ventilschließkörper (3) verbindende Verbindungssteg (4) mit seinem ersten Ende zwischen den beiden Bereichen (3a, 3b) am Ventilschließkörper (3) oder an dem abgewandten Bereich (3b) des Ventilschließkörpers (3) angreift.Head tube according to claim 5 or 6, characterized in that the at least one tube ( 2a ) with the valve closing body ( 3 ) connecting Connecting bridge ( 4 ) with its first end between the two areas ( 3a . 3b ) on the valve closing body ( 3 ) or on the area facing away ( 3b ) of the valve closing body ( 3 ) attacks. Steuerrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine das Rohr (2a) mit dem Ventilschließkörper (3) verbindende Verbindungssteg (4) mit seinem zweiten Ende an der Stirnseite (2b) und/oder an der Innenwandung des Rohrs (2a) angreift.Head tube according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one tube ( 2a ) with the valve closing body ( 3 ) connecting connecting bridge ( 4 ) with its second end on the front ( 2 B ) and / or on the inner wall of the tube ( 2a ) attacks. Steuerrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2a) zusammen mit dem Ventilschließkörper (3) und dem mindestens einen Verbindungssteg (4) mindestens eine fensterartige Öffnung (5) bilden, durch die ein mittels des Coaxialventils (1) gesteuertes Medium hindurchtreten kann.Head tube according to one of the preceding claims, characterized in that the tube ( 2a ) together with the valve closing body ( 3 ) and the at least one connecting bridge ( 4 ) at least one window-like opening ( 5 ) through which a by means of the coaxial valve ( 1 ) controlled medium can pass through. Steuerrohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbindungsstege in axialer Richtung erstrecken und die Stirnseite (2b) des Rohres (2a) mit dem Ventilschließkörper (3) verbinden.Head tube according to claim 9, characterized in that the connecting webs extend in the axial direction and the end face ( 2 B ) of the pipe ( 2a ) with the valve closing body ( 3 ) connect. Steuerrohr nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Ventilsitz (14) abgewandte Bereich (3b) des Ventilschließkörpers (3) zumindest abschnittsweise zwischen den Verbindungsstegen (4) angeordnet ist.Head tube according to claim 9 or 10, characterized in that the valve seat ( 14 ) facing away area ( 3b ) of the valve closing body ( 3 ) at least in sections between the connecting webs ( 4 ) is arranged. Steuerrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2a) an seiner Außenwandung mindestens einen umlaufenden angeformten Kragen (2c) aufweist.Head tube according to one of the preceding claims, characterized in that the tube ( 2a ) at least one circumferential molded collar on its outer wall ( 2c ) having. Steuerrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Länge des Steuerrohrs zu seinem Durchmesser ca. 1 bis 2,5, insbesondere 1,5 bis 2 beträgt.Head tube according to one of the preceding claims, characterized characterized that ratio the length of the head tube to its diameter about 1 to 2.5, in particular 1.5 to 2. Coaxialventil mit einem Steuerrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Coaxial valve with a head tube according to one of the previous claims. Verfahren zur Herstellung eines Steuerrohrs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerrohr aus einem Vollprofil mittels Drehen und Fräsen gefertigt wird.Method of manufacturing a head tube according to any of the preceding claims, characterized in that the Head tube is made from a full profile by turning and milling.
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