DE1675507C2

DE1675507C2 - Klappenventil für Meß- und Regelzwecke

Info

Publication number: DE1675507C2
Application number: DE19681675507
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. 6800 Mannheim Kraus
Original assignee: Elster AG Mess und Regeltechnik
Current assignee: Elster AG Mess und Regeltechnik
Priority date: 1968-01-16
Filing date: 1968-01-16
Publication date: 1974-03-21
Also published as: DE1675507B1

Description

" 1 875 507

a 4

Auch dieser kleine Spalt s kann noch verschlossen Für Regelzwecke ist es oft erwünschte daß das Venwerden, wenn man den Sitzring 4 aus einem gummi- til bei seiner Bewegung den Durchgangsquerschnitt lastischen Werkstoff ausführt und so bemißt, daß er zuerst nur langsam, dann zunehmend schneller freibei Ruhelage der Klappe einen geringen Druck auf diese gibt.

ausübt. 5 Dies läßt sich mit der erfindungsgemäßen Ventil-Wegen der von der Flüssigkeit mitgeführten Verun- klappe erreichen, wenn man die Kiappenaußenfläche reinigungen ist es oft notwendig, zwischen Klappe und als Rotationsfläche mit einem etwas kleineren Radius Sitzring bei jeder Klappenstellung einen kleinen Min- des Erzeugendenbogens ausführt gemäß A b b. 6 destspalt vorzusehen. In diesem Fall wird die Klappe (A' < Ä ·-=</+ r) oder mit einer Kurve9 als Ermit etwas kleinerem Außendurchmesser unter sinnge- io zeugender gemäß A b b. 7. In beiden Fällen ist die mäßer Beibehaltung der übrigen, obenerwähnten Form- wirksame Außenfläche der Klappe eine Rotationsvorschriften ausgeführt. fläche mit gerader Achse, also leicht auf der Drehbank

Wenn die Klappe symmetrisch ausgeführt wird, wie zu bearbeiten.

in A b b. 1 dargestellt, kann die Klappe auch zur An- Eine beliebige Regelkurve läßt sich erzielen, wenn zeige eines in umgekehrter Richtung auftretenden 15 man in der wirksamen Außenfläche der Klappe Aus-Druckgefäiles benutzt werden. nehmungen 10 nach A b b. 8 vorsieht, die den Durch-Werm die Klappe nicht nach beiden Richtungen gangsquerschnilt bei Ausschwingen der Klappe veröffnen soll, sondern nur nach einer Seite, so kann es großem, so daß eine beliebige Öffnungsfunktion, abzweckmäßig sein, im Gehäuse gemäß A b b. 4 noch hängig vom Ausschwingwinkel, erzielt wird,
einen zusätzlichen festen Dichtring 7 aus hartem oder 20 Dk aufgeführten erfmdungsgemäßen Klappcnforgummielastischem Werkstoff vorzusehen, g°gen den men sind einerseits anwendb·.-', wenn die Klappe durch sich die Klappe dichtend anlegt, sobald η der Flüssig- die strömende Flüssigkeit bzv . durch das an der keit ein Druckgefälle in umgekehrter Richtung auftritt. Klappe auftretende Druckgefälle bewegt wird und so-In diesem Fall wirkt dann das Klappenventil auch als mit der Ausschlagwinkel der Klappe ein Maß für den Rückschlagklappe. 25 Durchfluß darstellt, andererseits aber auch, wenn die Wenn man als Anfangslage der Klappe nicht die Klappe zu Steuer- oder Regelzwecken von außen her, Symmetrielage gemäß A b b. 1. sondern eine von dieser z. B. über ihre Drehachse, mechanisch verstellt wird. Symmetrielage um einen kleinen Winkel abweichende Im ersten Falle kann sich entweder die Klappenwelle Lage, wie z. B. in A b b. 4 dargestellt, wählt, so ver- zusammen mit der Klappe oder die Klappe um einen größen sich der Winkelbereich, für den der Spalt ί sehr 30 feststehenden Bolzen drehen.

klein ist. Damit sich die Klappe bei Änderung des Achsab-

Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgc- Standes z. B. durch Verschleiß des Achslagers bei 2

dankens ergibt sich, wenn man auf der Ausgangsseite richtig auf die Mitte der Durchgangsöffnung einstellen

der Klappe eine Scheibe 8 gemäß A b b. 5 vorsieht. läßt, ist es unter Umständen zweckmäßig, die Länge

Diese Scheibe kann auch exzentrisch zur Klappe liegen 35 des Klappenbefestigungshebels 11 einstellbar zu gestal-

und einen wesentlich größeren Durchmesser als der ten. Ebenso ist es unter Umständen zweckmäßig, die

Klappendurchgang haben. Auf diese Weise wird er- Lagerung der Klappe 1 auf ihr;r Klappenschwenk-

reicht, daß sich die wirksame Angriffsfläche des achse oder die Befestigung der Klappeaschwenkachse

Wasserdruckes beim weiteren Ausschwingen der im Gehäuse weich zu lagern, z. B. durch Lagerbuchsen

Klappe erheblich vergrößert (wie bei Patent 1 077 884). 40 aus gummielastischem Werkstoff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Klappenventil für Meß- und Regelzwecke, bestehend aus einem Gehäuse mit einem in das Innere desselben vorspringenden, ringwulstförmigen Ventilsitz und aus einer schwenkbaren Klappe, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Außenfläche der Klappe (1) als Rotationsfläche mit gerader Achse (6) ausgebildet ist, wobei die Erzeugende dieser Rotationsfläche ein Kreisbogen ist, dessen Radius R gleich oder kleiner ist wie die Summe desKlappen-GrÖßtdurchmessersd und des Abstandes r zwischen Klappenschwenkachse (2) und Klappenaußenfläche.

2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die wirksame Innenfläche des wulstförmigen Sitzringes (4) im Gehäuse (3) als Rotationsfläche mit gerader Achse (5) ausgebildet ist, wobei d>c Erzeugende dieser Rotationsfläche ein Kreisbogen ist, dessen Radius r gleich ist dem Abstand der Klappenaußenfläche von der Klappenschwenkachse.

3. Klappenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Sitzring-Innenilächr oder/und die Klappen-Außenfläche mit einer gummielastischen Auflage versehen sind.

4. Klappenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekemzeichnet, daß die Außenfläche der Klappe (1) mit Ausschnitten (10) versehen ist, welche die freie Durchgar.gsfläche beim Ausschwingen der Klappe vergröPern.

5. Klappenventil nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (1) in an sich bekannter Weise auf der Zustromseitc zusätzlich mit einer Sitzfläche ausgestattet ist, die sich auf einen zusätzlichen Sitzring (7) im Gehäuse (3) derart aufsetzt, daß die Klappe als Rückschlagklappe wirkt.

6. Klappenventil nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (1) in an sich bekannter Weise auf der Abströmseite mit einer zusätzlichen konzentrischen oder exzentrischen Flächenverbreiterung (8) versehen ist.

7. Klappenventil nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Achse (2) der Klappenschwenkachse durch den ihr zunächst liegenden Punkt der Klappen-Außenfläche hindurchgeht oder nahe an diesem vorbeigeht, so daß der Radius r der Erzeugenden des Sitzringes (4) gleich Null oder nahezu gleich Null wird.

8. Klappenventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (1) auf ihrem Befestigungshebel (11) verstellbar angeordnet ist.

9. Klappenventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (1) auf dem Hebel (11) oder der Hebel auf der Achse (2) oder die Achslagerbuchsen im Gehäuse (3) unter Einschaltung gummielastischer Zwischenglieder befestigt sind.

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil Tür MeB- und Rcgelzwecke, bestehend aus einem Gehäuse mit einem in das Innere desselben vorspringenden, ringwulslförmigen Ventilsitz und uus eines schwenkbaren Klappe.

Aus dem deutschen Patent 1 077 8S4 ist eine Ver.tilklappe bekannt, die mit einem kurzen Fortsatz versehen ist, der in die zylindrische Innenfläche des Ventil-Sitzringeh hineinragt. Der Fortsatz trägt einen Gummi-

ring, um bei der Schwenkbewegung der klappe um ihre feste Drehachse in den zylindrischen Ventil-Sitzring hinein ein dichtes Abschließen zu ermöglichen. Auf diese Weise lassen sich aber nur verhältnismäßig kleine Ausschläge de»· Klappe vor Freigabe des großen

»i Durchflußquerschnittes erzielen.

Es ist ferner aus dem deutschen Patent 953 386 bekannt, den KJappenkörper und/oder die Innenfläche des Sitzringes als Ringwulstflächen auszubilden. Diese lassen sich aber nur schwierig und unter großsm Aufwand mit genügender Genauigkeit bearbeiten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Klappenventil zu schaffen, dessen Klappe von ihrer Ruhestellung heraus einen größeren Schwenkweg zurücklegt, ohne daß ein merklicher Durchflußquerschnitt freigegeben wird. Erst bei weiterem Ausschwingen der Klappe soll ein wachsender Durchflußquerschnitt freigegeben werden.

Eine weitere: Aufgabe der Erfindung liegt darin, insbesondere zum Zwecke der Durchflußregelung den öffnungsquers,chnitt nach einer bestimmten Funktion in Abhängigkeit vom Ausschlagwinkel in der Weise veränderlich zu gestalten, wie es bei dem bekannten Regelkonus der Fall ist.

Diese Aufgaben sind erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die wirksame Außenfläche der Klappe als Rotationsfläche mit gerader Achse ausgebildet ist. wobei die Erzeugende dieser Rotationsfläche ein Kreisbogen ist, dessen Radius R gleich oder kleiner ist wie die Summe des Klappengrößtdurchmessers d und des Abstandes τ zwischen Klappenschwenkachse und Klappenaußenfläche.

Die bei kleinen Ausschlagwinkeln der Klappe zur Auswirkung kommende Abschließwirkung der Klappe wird noch verstärkt, wenn auch die wirksame Innenfläche des wulstförmigen Sitzringes im Gehäuse als Rotationsfläche mit gerader Achse ausgebildet ist, wobei die Erzeugende dieser Rotationsfläche ein Kreisbogen ist, dessen Radius r gleich ist dem Abstand der Klappenaußenfläche von der Klappenschwenkachse.

5^r In A b b. 1 ist ein Beispiel der Verwirklichung dieses Gedankens dargestellt: Die Klappe 1 dreht sich um die feste Klappenschwenkachse 2 durch den im Gehäuse 3 angebrachten Sitzring 4. Die geometrische Rotationsachse des Sitzringes 4 ist in der Abbildung mit 5 bezeichnet. Die wirksame Außenfläche der Klappe ist als Rotationskörper um die geometrische Achse 6 (die in Ruhestellung mit der Achse 5 zusammenfällt) aus dem Kreisbogen mit dem Radius R gebildet, dessen Mittelpunkt in der festen Klappenschwenkachse 2 liegt.

A b b. 2 stellt dieselbe Klappe in ausgeschwungener Lage dar. Auch bei dieser Lage ist zwischen Sitzring 4 und Klappe 1 an der höchsten und tiefsten Stelle noch kein Spalt entstanden. An den Seiten der Klappe ist jedoch, wie in A b b. 3 übertrieben dargestellt, schon ein schmaler Spalt s, dessen größte Breite aber je nach dem Verhältnis von r: Λ nur '/»··· ¹U⁰Ia des Klappendurchmessers d beträgt, wenn die Klappe um 5 Winkelgrade aus der Ruhelage ausgeschwungen ist.