DE1650386A1

DE1650386A1 - Three-way control valve

Info

Publication number: DE1650386A1
Application number: DE19671650386
Authority: DE
Inventors: Hans Bender; Richard Scheibel
Original assignee: GULDE REGELARMATUREN KG
Current assignee: GULDE REGELARMATUREN KG
Priority date: 1967-08-19
Filing date: 1967-08-19
Publication date: 1970-08-27

Description

Dreiwegestellventi,l Die Erfindung betrifft ein pneumatisch betätigtes Stellventil für Mischungs- und Verteilungsregelungen.Dreiwegestellventi, l The invention relates to a pneumatically operated Control valve for mixing and distribution controls.

'Derartige Ventile werden auch Dreiwegestellventile genannt. Ihre Aufgabe besteht darin, zwei ankommende Ströme zu mischen oder einen ankommenden Strom zu teilen: Die Mischungs- oder Verteilungsverhältnisse sollen beliebig einstellbar sein. Die Einstellung geschieht durch einen pneumatischen Stellantrieb der von einem Stellsignal geführt wird. Der pneumatische Antrieb formt die pneumatischen Führungsgrößen in die entspr'echenden Hubstellungen um. Durch verschiedene Hubstellungen der Ventilkegel, die als'Dreiwegekegel mit zwei Drosselkörpern ausgerüstet sind, werden die Teilströme mehr oder weniger gedrosselt. Die Dreiwegekegel werden vorzugsweise so ausgebildet, daB unabhängig vom Mischung-oder Verteilungsverhältnis der Gesamtstrom konstant bleibt. Durch geeignete Formgebung der Drosselkörper können die Teilmengen dem Ventilhub proportional zugeordnet werden. Vorausgesetzt wird die Betrachtung bei konstantem Differenzdruck entsprechend VD2/VDE 2173.Such valves are also called three-way control valves. Her Task is to mix two incoming streams or one incoming To share electricity: The mixing or distribution ratios should be freely adjustable be. The setting is done by a pneumatic actuator of one Control signal is performed. The pneumatic drive forms the pneumatic reference variables to the corresponding stroke positions. Through different stroke positions of the valve cone, which are equipped as a three-way cone with two throttle bodies, the partial flows more or less throttled. The three-way cones are preferably designed in such a way that that the total current is constant regardless of the mixing or distribution ratio remain. By appropriately shaping the throttle bodies, the partial quantities can be added to the valve lift allocated proportionally. Consideration is assumed at constant Differential pressure according to VD2 / VDE 2173.

Die bekannten Dreiwegestellventile sind speziell für die Mischungs - oder Teilungsaufgabe ausgebildete Armaturen, die sich besonders in Gehäuse und Kegelform von den einsitzigen Stellventilen unterscheiden. Das Dreiwegegehäuse hat drei Ansehlußstutzen, zwei für die Teilströme und einen für den Gesamtstrom. Die Dreiwegekegel sind so geformt, daß der eine Drosselkörper öffnet während der andere schließt. So können beide Durchgänge nur wechselweise, nicht aber gleichzeitig geschlossen sein. Für die Hubbewegung der starr miteinander verbundenen Drosselkörper genügt ein/-?neumatisehar gtellantrieb. Im Gegensatz zu den einsitzigen Steilventilen für Durchgangsströmung sind die Dreiwegestellventile aufwendig, weil die Regelung der Dreiwegeströmung komplizierte Gehäuse- und Kegelformen erfordert.The well-known three-way control valves are specially designed for mixing - Or division task trained fittings, which are particularly in housing and Differentiate the cone shape from the single-seat control valves. The three-way housing has three connection nozzles, two for the partial flows and one for the total flow. the Three-way cones are shaped so that one throttle body opens while the other closes. Both passages can only be closed alternately, but not at the same time be. Sufficient for the stroke movement of the rigidly interconnected throttle bodies a / -? neumatisehar gtellantrieb. In contrast to the single seaters The three-way control valves are expensive because they are steep valves for through flow the regulation of the three-way flow requires complicated housing and cone shapes.

Die Aufgabe Mischen oder Teilen kann aber auch-durch das-Zusammenschalten von zwei Durchgangsstellventilen gelöst werden. Um die Dreiwegefunktion herbeizuführen@müssen -beide Steilventile in Gleichlauf gebracht werden so, daß ein Steilventil öffnet während das andere schlieQt. Nachteilig ist dabei, daß mit der pneumatischen Kupplung der Antriebe nicht die Funktionssicherheit erreicht werden kann, wie sie durch die starr verbundenen Drosselkörper bei den Dreiwegeventilen gegeben ist. Infolge- der aus den Differenzdrücken auf die Ventilspindeln rückwerkenden Störkräfte können Hubfehler entstehen, wodurch die Mischungs-oder Verteilungsverhältnisse verfälscht werden.The task of mixing or dividing can also be done by interconnecting them can be solved by two straight-way control valves. To bring about the three-way function @ must -both adjustment valves are brought into synchronization so that one adjustment valve opens while the other closes. The disadvantage here is that with the pneumatic coupling of the drives cannot achieve the functional reliability that can be achieved by the rigidly connected throttle body is given in the three-way valves. As a result of from the differential pressures on the valve spindles can cause disruptive forces Stroke errors arise, as a result of which the mixing or distribution ratios are falsified will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Dreiwegestellventil zu schaffen, das aus einfachen einsitzigen Stellventilen im Baukastensystem-zusammengesetzt werden kann und und gleichzeitig durch starre Kupplung der Ventilspindeln den Gleichlauf der Drosselkörper in der Weise garantiert, daß die Summe der Teilhübe den Gesamthub ergibt. Die Aufgabe wird nach-der Erfindung dadurch gelöst, daß an einen pneumatischen Steilantrieb mit durchgehender Antriebsstange zwei einsitzige Steilventile angebaut sind. Die Ventilspindeln sind an den gegenüberliegenden Enden der AntriebsstariLe angekuppelt, so daß die Ventile gegenläufig arbeiten. Gleichzeitig wird ein Durchgangsventil geöffnet und das andere geschlossen.-Verwendet man Steilventile mit gleicher Kapazität und linearer Kennlinie so bleibt der Gesamtstrom konstant. Für Mischungen und Verteilungen mit verschieden großen Komponenten können auch ungleiche Steilventile zusammen arbeiten. Durch ein Verbindungsrohr werden, die beiden einsitzigen Steilventile zu einem Dreiwegestellventil.verbunden. Das Verbindungsrohr kann beliebig angeflanscht werden und ermöglicht jede DurchflußrichtungFür Mischung und Verteilung können vorzugsweise die an den Kegeln öffnend wirkenden Strömungsrichtungen gewählt werden.The invention is based on the object of a three-way control valve create that from simple single-seat control valves in a modular system can be and at the same time synchronous operation through the rigid coupling of the valve spindles the throttle body in such a way guarantees that the sum of the partial strokes the total stroke results. The object is achieved according to the invention in that a pneumatic Steep drive with continuous actuator stem, two single-seat steep valves attached are. The valve spindles are at the opposite ends of the drive shaft coupled so that the valves work in opposite directions. At the same time becomes a globe valve open and the other closed.-If you use steep valves with the same capacity and linear characteristic, the total current remains constant. For mixtures and distributions With components of different sizes, different steepening valves can also work together. The two single-seat adjusting valves are connected to a three-way control valve by means of a connecting pipe. The connecting pipe can be flanged on as required and enables any direction of flow Mixing and distribution can preferably be those that act to open the cones Flow directions can be selected.

A w w /A. w 1@ s @ r o Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. A ww / A. w 1 @ s @ r o The invention is explained below with reference to the drawings.

Es zeigt; Fig. 1 einDreiwegestellventil für Mischung bei öffnend wirkender Strömung Fig. 2 ein Dreiwegestellventl-für Verteilung . bei öffnend.wirkender Strömung.It shows; Fig. 1 shows a three-way control valve for mixing when acting Flow Fig. 2 a three-way control valve for distribution. with opening active flow.

Der pneumatische Stehantrieb 1 hast zwei anschluBgleiche_= sich gegenüberliegende Flansche 2 und 3:. Die Flansche stehen senkrecht zur Wirkachse der Antriebsstange-4_und= werden zentrisch von dieser durchdrungen. An beiden-Enden der Antriebsstange 4 sind die Kupplungen 5 und 6.ange-. bracht. -Die Einstellung der Antriebsstange `4 wird durch das pneumatische Eingangssignal vorgegeben. Das pneümatisehe Eingangssignal ist an der Bohrung 7 an den Stellantrieb angeschlossen'und bewirkt an der Antriebsstange 4 eine Hubbewegung die dem Eingangssignal proportional zugeordnet ist. Bei steigendem Eingangssignal wird an der Kupplung 5 eine schiebende und an der Kupplung 6 eine ziehende Bewegung übertragen.The pneumatic upright drive 1 has two identical connections, which are opposite one another Flanges 2 and 3 :. The flanges are perpendicular to the effective axis of the drive rod-4_und = are penetrated centrically by this. At both ends of the drive rod 4 are the clutches 5 and 6. brings. -The setting of the actuator stem `4 is specified by the pneumatic input signal. The pneumatic input signal is connected to the actuator at the bore 7 and acts on the actuator stem 4 a stroke movement that is proportionally assigned to the input signal. With increasing The input signal is a pushing signal at coupling 5 and a pushing signal at coupling 6 transmit pulling motion.

- o -Die Einsitzstellventile 8 und 9. sind mit Hilfe der Bügelflansche 1o und 11 an den Flanschen 2 und 3 angeschraubt. Die Ventilspindeln 12 und 13 sind durch die Kupplungen 5 und 6 starr mit der Antriebsstange 4 verbunden.-Antriebsstange 4 und Ventilspindeln 12 und 13 liegen -iheiner Achse und bilden eine starre Wirkungseinheit die zentral den Antrieb 1 und die Ventiloberteile 14 und 15 durchdringt.-An den Ventilspindeln 12 und 13 sind die Kegel mit den Drosselkörper 1.6 und 17 befestigt. die mit linearen:Durchflußlinieri den Mischungs- und Verteilungsaufgaben am besten gerecht werden. -Aus den Zeichnungen ist ohne weiteres zu ersehen, daß die Kegel gegenläuf ig arbeiten. Beide Kegel legen gleichzeitig gleiche Wege zurück, der eine öffnend, der andere schließend. Das. Verbindungsrohr 18 verbindet die Stehventile 8 und 9 u einem Dreiwegeventil. Das Verbindungsrohr kann auf der Eintrittsseite wie in Fig. 2 dargestellt, oder-auf' der Austrittsseite wie auf Fig. 1 dargestellt, angeflanscht werden. Somit kann auf die besonderen Eigenschaften pneumatischer Stehventile Rücksicht genommen werden. Pneumatische Stellantriebe sind nicht selbsthemmend. Bei Regelung in Nähe der Schließstellungen neigen pneumatische Stellventile zum Zuschlagen wenn die Strömung und damit der Differenzdruck schließend wirken. Deshalb ist die Strömungsrichtung öffnend vorzuziehen. Beim Mischventil in Fig. 1 und beim Verteilungsventil.- o -The single-seat control valves 8 and 9 are screwed to the flanges 2 and 3 with the help of the bracket flanges 1o and 11. The valve spindles 12 and 13 are rigidly connected to the drive rod 4 by the couplings 5 and 6. The drive rod 4 and valve spindles 12 and 13 are on one axis and form a rigid unit which centrally penetrates the drive 1 and the upper valve parts 14 and 15. The cones with the throttle bodies 1.6 and 17 are attached to the valve spindles 12 and 13. which are best suited to the mixing and distribution tasks with linear flow lines. From the drawings it can be seen without further ado that the cones work in opposite directions. Both cones cover the same distance at the same time, one opening, the other closing. That. Connecting pipe 18 connects the standing valves 8 and 9 and a three-way valve. The connecting pipe can be flanged on the inlet side as shown in FIG. 2, or on the outlet side as shown in FIG. 1. This means that the special properties of pneumatic standing valves can be taken into account. Pneumatic actuators are not self-locking. When controlling in the vicinity of the closed positions, pneumatic control valves tend to slam when the flow and thus the differential pressure have a closing effect. Therefore the direction of flow opening is preferable. With the mixing valve in Fig. 1 and with the distribution valve.

in Fig. 2 ist das Verbindüngsrohr.18 so angebracht, däß die Strömungskräfte öffnend wirken.In Fig. 2 the connecting pipe 18 is attached so that the flow forces have an opening effect.

Claims

Claims 1 three-way control valve for mixing and dividing that out a pneumatic actuator T and two single-seat control valves 8 and 9 characterized in that the single-seat control valves 8 and 9 on two opposite one another Flanges 2 and 3 of the pneumatic actuator 1 are attached and the coupled Valve spindles 12 and 13 lie in one axis with the drive spindle '4.

2. Three-way control valve according to claim 1, characterized in that the connecting line 18 can be attached in the same way on the inlet side or on the outlet side.

3. Three-way control valve according to claim 1, characterized in that the flow channels are designed in a known manner of the same shape.