DE1782497U

DE1782497U - VALVE WITH SPRING OPERATED VALVE CONE.

Info

Publication number: DE1782497U
Application number: DEO4685U
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Odendahl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-11-12
Filing date: 1958-11-12
Publication date: 1959-02-05

Description

Gebrauchsmuster-Anmeldung. Utility model registration.

"Ventil mit federbetätigtem Ventilkegel." Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil mit federbetä= tigtem Ventilkegel, der sieh unter Erzeugung eines Druckverlu= stes in Abhängigkeit von der Durchflußmenge selbsttätig in eine Gleichgewichslage einstellt."Valve with a spring-actuated valve cone." The present invention relates to a valve with a spring-actuated valve cone, see under Generation a pressure loss depending on the flow rate automatically into a Adjusts equilibrium.

Die Erfahrung zeigte daß elastisch verlegte Hochdruckleitun= gen in transversale Schwingungen geraten, die ihrerseits wieder einen unstationären Strömungszustand hervorrufen ? wenn der Innen= druck der Rohrleitung in einem Teil des Durchflußmengenbereiehes mit wachsender Durchflußmenge nicht genügend stark abfällt und gleichzeitig in der Rohrleitung ein selbsttätig arbeitendes Ven= til angeordnet ist. Der Ventilkegel nimmt Gleichgewichtslagen ein und hat daher die Eigenschaften eines schwingfähigen Körpers. Experience has shown that elastically laid high-pressure lines get into transversal oscillations, which in turn are non-stationary Cause flow condition? if the internal pressure of the pipeline is in one part of the flow rate range is not sufficiently strong with increasing flow rate drops and at the same time an automatically working valve in the pipeline is arranged. The valve cone assumes equilibrium positions and therefore has the Properties of a body that can vibrate.

Die Rohrleitung ist in der Lage Stabschwingungen auszuführen. Beide Schwingsysteme sind im allgemeinen gekoppelt, da die schwin= gendeRohrleitung daa-Ventilgehäuse erschüttert, wodurch dich die Lage des Ventlkegels zum Gehäusesitz periodisch verändert, was unmittelbar Einfluß auf den Durchfluß hat, dessen Schwankung gen die transversalen Rohrleitungsschwingungen verstärken. Die Kopplung der beiden Schwingsysteme ergibt sich daraus, daß ein periodischer Energieaustausch stattfindet.The pipeline is capable of vibrating rods. Both oscillation systems are generally coupled because the schwin = gendePipe daa valve body shakes, causing you the position of the valve cone in relation to the housing seat changes periodically, which has a direct influence on the flow, the fluctuations of which increase the transverse pipe vibrations. The coupling of the two oscillating systems results from the fact that a periodic exchange of energy takes place.

Die Erfindung besteht darin daß die Kopplung durch Verwirk= lichung einer über den Hub des Ventilkegels konstanten Durch= flußwiderstandszahl aufgehoben wird und daß der Drosselwider= stand des Ventils einen derart hubabhängigen Verlauf hat, daß der Innendruck der vor= bzw. nachgeschalteten Rohrleitung genü= gend stark mit wachsender Durchflußmenge abfällt. The invention consists in the coupling through realization a constant over the stroke of the valve cone = flow resistance is canceled and that the throttle resistance = stood the valve such a stroke-dependent course that the internal pressure of the upstream or downstream pipeline is sufficiently strong decreases with increasing flow rate.

Da der Ventilkegel federbetätigt ist, besteht bereits ohne besondere Steuerkegel eine eindeutige Beziehung zwischen dem Durchfluß und dem Hub bzw. der Federkraft, selbst wenn der Dros= selq2uerschnitt sich mit dem Hub nicht ändert. Wenn gleichzeitig der Verlauf des Drosselverlustes den Bedingungen angepaßt wer= den soll, geschieht das erfindungsgemäß durch einen differenti= alkolben als Steuerkegel. Der mit Grobabdichtung im Ventilage= häuse längsverschieoliche Differentialkolben ist durch hubabhän= gig ausgebildete Dichtungsspalte in der Lage, die Druckdifferenz im strömenden Mittel mit den, Hub veränderlich auf die verschie= den großen Kolben zu verteilen, wobei gleichzeitig die Bedingung "konstante widerstandszahl" erfüllt bleibt, wenn diese bei der Berechnung der Dichtungsspalte berücksichtigt'ist. Since the valve cone is spring operated, there is already no special Control cone a clear relationship between the flow and the stroke or the Spring force, even if the throttle cross-section does not change with the stroke. If at the same time the course of the throttle loss is adapted to the conditions who = the should, this happens according to the invention by a differenti = alcohol as a control cone. The one with a coarse seal in the ventilating housing is longitudinally displaceable Differential piston is capable of stroke-dependent sealing gaps the pressure difference in the flowing medium with the, stroke variable on the different = to distribute the large piston, while at the same time the condition "constant resistance number" remains fulfilled if this is taken into account when calculating the sealing gap.

Die Abb. 1 zeigt schematisch den Verlauf der Druckverluste dp in Abhängigkeit von der Durchflußmenge Q einer Rohrleitung die in einen Raum mit konstantem Druck mündet. Die Kurve a stellt den Rohrleitungsverlust ohne Anwendung der Erfindung dar, die Kurve , dar, die Kurve b die Drosselung durch das erfindungsgemäße Ventil und die Kurve c = a+b den Gesamtdrosselverlust. Dabei ist das Ventil der Rohr= leitung nachgeschaltet. Der Rohrleitungsinnendruck ist immer um den Betrag c höher. als der konstante Druck an der Mündung, so daß nun der Innendruck der Leitung wie erforderlich mit wachsen= der Durchflußmenge Q genügend stark abfällt.Fig. 1 shows schematically the course of the pressure loss dp as a function of the flow rate Q of a pipeline which opens into a space with constant pressure. The curve a represents the Pipeline loss without applying the invention represents the curve , represent, the curve b the throttling by the valve according to the invention and the curve c = a + b the total throttling loss. The valve is connected downstream of the pipe. The internal pressure in the pipeline is always higher by the amount c. than the constant pressure at the mouth, so that now the internal pressure of the line increases as required = the flow rate Q drops sufficiently.

Die Abb. 2 zeigt als Beispiel ein erfindungsgemäßes Ventil. Fig. 2 shows an example of a valve according to the invention.

Im Gehäuse 1 ist der Ventilkegel 2 bei 3 und 4 geführt. Der Ventilkegel 2 wird mittels der Feder 5 mit seinem Sitz 6 auf den Gegensitz 7 gedrückt. Die Federkraft für die Schließlage ermittelt man aus Kurve b der Ab. b. 1. Der Ventilkegel 2 besitzt mindestens zwei Steuerkegel 8 und 9, die so ausgebildet sind, daß die beiden mit dem Innern des Gehäuses 1 sich ergebenden kreisringförmigen Dichtüngs-bzw. Drosselspalte ihre Gesamtwi= derstandszahl nicht ändern, Sfenn also mit dem Hub die Widerstands= zahl des einen Drosselspaltes sich vergrößert, verkleinert sich entsprechend die des anderen. Da der Steuerkegel 9 größer als 8 ist, kann bei konstanter Gesamtwiderstandszahl die Wirkung des Drosselverlustes zwischen zwei Extremwerten beliebig auf die Steuerkegel 8 und 9 verteilt werden ? so daß sich wegen der verschieden großen wirksamen Flächen der Steuerkegel 8 und 9 die resultierende Kraft auf den Ventilkegel 2 den Erfordernis= sen anpassen läßt. unter Berücksichtigung der Federkennlinie führt das zu einer Drosselkurve des Ventils, die über die Durch= flußmenge aufgetragen einen zweckmäßigen Verlauf hat und ins= besondere stückweise ansteigen und stückweise fallen bzw. waa= gerecht verlaufen kann.In the housing 1, the valve cone 2 is guided at 3 and 4. The valve cone 2 is pressed with its seat 6 onto the opposing seat 7 by means of the spring 5. The spring force for the closed position is determined from curve b of Fig. B. 1. The valve cone 2 has at least two control cones 8 and 9, which are designed so that the two with the interior of the housing 1 result circular sealing or. Throttle column their total wi = The resistance number does not change, so Sfenn with the stroke the resistance = The number of one throttle gap increases, that of the other decreases accordingly. Since the control cone 9 is larger than 8, can the effect of the throttle loss be distributed arbitrarily between two extreme values on the control cones 8 and 9 with a constant total resistance? so that the resulting force on the valve cone 2 can be adapted to the requirements because of the different effective areas of the control cones 8 and 9. taking the spring characteristic into account, this leads to a throttle curve of the valve which, plotted against the flow rate, has an appropriate course and in particular can rise piece by piece and fall piece by piece or run horizontally.

Die Abb. 3 zeigt schematisch die Förderdruckkennlinie p einer Kreiselpumpe in Abhängigkeit von deren Fördermenge Q. In zehn= facher Vergrößerung ist durch die Kurve d die Drosselung eines erfindungsgemäßen, der Kreiselpumpe unmittelbar nachgeschalteten Ventiles in Abhängigkeit von der Durchflußmenge dargestellt. Fig. 3 shows schematically the delivery pressure characteristic p of a centrifugal pump depending on the flow rate Q. In ten = times magnification is through the curve d the throttling of a centrifugal pump according to the invention directly downstream valve shown as a function of the flow rate.

Die Förderdruckkennlinie p hat bei e ein Maximum, das durch die Drosselung nach d beseitigt wird, wie Kunde » zeigte denn f=p-d.The delivery pressure characteristic curve p has a maximum at e, which is caused by the throttling after d is eliminated, as Customer »showed because f = p-d.

Bei g ist die Kurve p durch die bei Kreiselpumpen erforderliche Mindestmengenabführung abgeschnitten ? so daß der Anfangsbereich außer Betracht bleiben kann. Die dem Ventil nachgeschaltete Lei= tung hat einen Innendruck nach Kurve f. Der Druckverlauf ist abfallend, so daß Rohrschwingungen nicht'auftreten können.At g, the curve p is due to the minimum volume discharge required for centrifugal pumps cut off ? so that the initial area can be disregarded. The valve downstream line has an internal pressure according to curve f. The pressure curve is falling so that pipe vibrations cannot occur.

Die Abb. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil nach Abb. 2 mit vor dem Ventilsitz 6, 7 angeordneter Mindestmengenabführung 10, die in an sich bekannter Weise durch den Hub des Ventilkegels 2 gesteuert wird und in Schließlage des Ventilkegels 2 die volle Mindestmenge g nach Abb. 3 abströmen läßt. Durch den Bypass 11 mit dem vorzugsweise von Hand verstellbarem Drosselventil 12 und dem Rückschlagventil 13 kann das Betriebsverhalten des er= findungsgemäßen Ventils im eingebauten Zustand verändert werden. Fig. 4 shows a valve according to the invention according to Fig. 2 with before the valve seat 6, 7 arranged minimum amount discharge 10, which is known per se Way is controlled by the stroke of the valve cone 2 and in the closed position of the valve cone 2 allows the full minimum amount g according to Fig. 3 to flow off. Through the bypass 11 with the preferably manually adjustable throttle valve 12 and the check valve 13 can change the operating behavior of the valve according to the invention when installed to be changed.

Die Konstanz der Gesamtwiderstandszahl bleibt dabei erhalten.The constancy of the total resistance figure is retained.

Die Abb. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil, bei dem der Ventilsitz 6, 7 hinter dem Steuerkolben 9 angeordnet ist. Der Bypass 11 mit dem Drosselorgan 12 und dem Rückschlagventil'13 ist dabei im Ventilkegel 2 untergebracht. Die Steuerkegel 8 und 9 können dabei so vorgesehen sein, daß nur ein geringer Spalt= strom an ihnen vorbeifließt. Der Durchfluß findet dann im wesent= lichen durch den Bypass 11 statt. Durch die Differentialkolben= Wirkung der Stauerkegel 8 und 9 erzielt man eine wirksame Dämp= fung. Oberhalb des Ventilsitzes 6, 7 ist die Hubhilfe 14 vorge= sehen, die zur Verringerung des Drosselwiderstandes die Steuer= kegel 8 und 9 aus den entsprechenden Gehäuseverengungen heraus= hebt. die Abb.6 zeigt das erfindungsgemäße Ventil als sicherheits= ventil gegen Überdruckschäden vorgeschalteter Druckbehälter. Fig. 5 shows a valve according to the invention, in which the valve seat 6, 7 is arranged behind the control piston 9. The bypass 11 with the throttle body 12 and the check valve'13 are housed in the valve cone 2. The control cones 8 and 9 can be provided so that only a small gap = current on them flows past. The flow then takes place essentially through the bypass 11. By the differential piston = effect of the cone 8 and 9 one achieves an effective one Damping. Above the valve seat 6, 7, the lifting aid 14 is provided = see the to reduce the throttle resistance, the control cones 8 and 9 from the corresponding Housing constrictions out = lifts. the Fig.6 shows the valve according to the invention as safety valve against overpressure damage in upstream pressure vessels.

Die Feder 5 ist hier außen angeordnet und der Ventilschaft führt durch die Stopfbüchse 15 ins Freie.The spring 5 is arranged on the outside here and the valve stem leads through the stuffing box 15 to the outside.

Der Erfindungsgegenstand kann mit dem Fachwissen bei den ver= schiedenartigsten Armaturen verwendet werden. The subject matter of the invention can with the specialist knowledge of the most diverse Fittings are used.

Claims

Protection claims.

1.) Valve with spring-actuated valve cone, the two control cones has different diameters, characterized by such a training Control cone that the throttle curve of the valve plotted against the flow rate piece by piece rising and piece by piece falling and / or piece by piece horizontally ver = ' runs.

2.) Valve according to claim 1, characterized by a constant = te Total resistance factor for the valve cone over a substantial part of the stroke.

3.) Valve according to claim 1 or 2, characterized by an = order of the valve seat between or behind the control cone.

Valve according to one of claims 1 to 3, characterized by a Lifting aid (14) above the control cone.

5.) Valve according to one of claims 1 to 49, characterized by The control cone emerges from the corresponding housing constrictions when it is reached a certain lifting height.

6.) Valve according to one of claims 1 to 5? marked by a bypass in the valve cone and / or in the housing to bypass the control cone.

7.) Valve according to claim 6, characterized by a return = impact part in bypass.

8.) Valve according to claim 6 or 7, characterized by a throttle element in bypass.

@.) Valve according to claim 8, characterized by one of au = ßen adjustable throttle body.

10.) 'Valve according to one of claims 1 to 9? marked by external spring.

11.) Valve according to one of claims 1 to 10, characterized by a medium quantity discharge (10) arranged in front of the valve seat.

12.) Valve according to one of claims 1 to 11, characterized by Formation of the control cone as a differential piston, which is only applied to the coarse sealing surfaces lets through a relatively small gap current.