DE1809588C - Drehschieber mit einer Einrichtung zur Verminderung von Kavitationserscheinungen bei Verschlußplattenzwischenstellungen - Google Patents

Description

4. Drehschieber nach Anspruch 3, dadurch verhindern.

gekennzeichnet, daß die Fläche (35) der Ver- Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung des Er-

schlußplatte (12) mit öffnungen (39) versehen ist, findungsvorschlags können sich diese zusätzlichen deren Anzahl in Richtung der sich verjüngenden 4» oder HilfsÖffnungen von der Anstrom- zur Abstromöffnungsbereiche (33, 33 a, 336) der Durchfluß- seite der Verschlußplatte erweitern. Zwar sind deröffnung (31) zunimmt. artige öffnungen bei Drehschiebern bekannt (USA.-

5. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch ge- Patentschrift 2498 396), werden aber jeweils als eine kennzeichnet, daß die Verschlußplatte in an sich alleinige Durchflußöffnung und nicht zu mehreren bekannter Weise neben einer dem Schieberge- 45 wie bei der Erfindung benutzt,
häusedurchflußquerschnitt entsprechenden Durch- Es hat sich ferner als zweckmäßig erwiesen, bei flußöffnung (32) wenigstens eine kleinere Durch- der an sich bekannten Ausbildung der in der Verflußöffnung (33 α) aufweist und daß die öffnungen schlußplatte verwendeten Durchflußöffnung, bei der (39) rund um die kleinere Durchflußöffnung (33 a) die kleineren Öffnungsbereiche von Rändern begrenzt innerhalb eines Bereiches angeordnet sind, dessen 50 sind, die von dem den Schiebergehäusedurchflußäußere Grenze derjenigen des Schiebergehäuse- querschnitt vollständig freigebenden Öffnungsbereich durchflußquerschnitts entspricht. der Durchflußöffnung in der Verschlußplatte ausgehend allmählich aufeinander zu laufen (britische

Patentschrift 881 325), die zusätzlichen Hilf soff nun-

55 gen um den sich verjüngenden Öffnungsbereich so

Die Erfindung betrifft einen Drehschieber mit anzuordnen, daß diese öffnungen innerhalb einer runder, um ihre Mitte drehbarer Verschlußplatte, die Fläche liegen, die beim Drehen der Verschlußplatte eine den Durchflußquerschnitt des Schiebergehäuses den Schiebergehäusedurchflußkanal überstreicht. Dain der Offenstellung der Verschlußplatte vollständig durch wird auch in den Fällen, in denen die Durchfreigebende Durchflußöffnung und neben dieser 60 flußöffnung in der Verschlußplatte einen etwa sichel-Durchflußöffnung weitere kleinere Öffnungsbereiche förmigen Verlauf nimmt, beim Hineindrehen dieser aufweist, die durch Drehen der Verschlußplatte mit sichelförmigen öffnung in den Schiebergehäusedurchdem Schiebergehäusedurchflußquerschnitt zur Dek- flußkanal die Kavitation auf der Rückseite der die kung gebracht werden können und den Durchfluß- sichelförmige öffnung umgebenden massiven Platte querschnitt im Drehschieber einengen. 65 verhindert oder zumindest stark herabgesetzt.

Bei Drehschiebern dieser Art treten bei einge- Der letztgenannte Konstruktionsvorschlag würde

schnürtem Durchflußquerschnitt Kavitationserschei- auch in den Fällen die gleiche vorteilhafte Wirkung

nungen auf, weil sich beim Durchgang der strömen- haben, in denen eine Verschlußplatte mehrere Durch-

fiußöffnungen mit unterschiedlich großen Durchfluß- bereich 32 ausgehen, aufeinander zu laufen und einen querschnitien nebeneinander aufweist. Ia diesem Fall kleineren Öffnungsbereich bilden, der sich auf einem sind dann die zusätzlichen HilfsÖffnungen rund mn Bogen um die Achse 13 erstreckt. Zwischen dem dia kleineren Durchflußöffnungen innerhalb eines Öffnungsbereich 32 und dem kleineren Ende 34 der Bereichs angeordnet, dessen äußere Grenze derjenigen 5 Durchflußöffnuug 31 befindet sich der Teil 16 der des Schiebergehäusedurchflußquerschnitts entspricht. Verschlußplatte zum vollständigen Absperren des Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Durchflußquerschnitts. Durch Drehen der Verschluß-Ausführunp,ibeispielen der Zeichnungen näher er- platte 12 im Gegenuhrzeigersinn mit Hilfe der Vorläutert. In~den Zeichnungen zeigt richtung 14 läßt sich der Durchflußquerschnitt des F i g. 1 eine Querschnittsansicht eines Drehschie- io Schiebergehäusedurchflußkanals verkleinern, und bers im Seitenriß, wobei der Drehschieber vollständig zwar in dem Maße, in dem sich die Durchflußöffnung geöffnet ist, verkleinert, die beim Drehen der Verschlußplatte mit

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht in dem Kanalquerschnitt in Überdeckung kommt,
einer Ebene senkrecht zu der Ansicht von Fig. 1, In jeder beliebigen Zwischenstellung, wie sie bei-Fig. 3 eine vergrößerte Teilschnittansicht des 15 spielsweise in Fig. 3.gezeigt ist, erstreckt sich eine mittleren Teils des in Fig. 1 gezeigten Drehschiebers, rund um den kleineren Öffnungsbereich 33 der wobei die Verschiußplatte in den Schiebergehäuse- Durchflußöffnung 31 befindliche Fläche 35 der Verdurchflußkanal eingeschwenkt ist, und schlußplatte 12 in den Schiebergehäusedurchfluß-F i g. 4 eine verkleinerte Ansicht einer anderen kanal 11 hinein und versperrt dadurch der Flüssig-Ausführungsform des Drehschiebers. 20 keitsströmung in diesem Kanal den Weg. Die Fläche Der in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigte Drehschieber 35 wird durch den Linienzug36 begrenzt und entweist ein Gehäuse 10 auf, das mit einem Schieber- spricht in seiner Breite dem Durchmesser des gehäusedurchflußkanal 11 versehen ist und in dem Öffnungsbereichs 32. Aus der Zeichnung ist ersichtsich eine Verschlußplatte 12 befindet, die auf einer lieh, daß die Größe dieses den Durchfluß verringern-Achse 13 drehbar gelagert ist. Eine Einrichtung 14 35 den Teilstücks im umgekehrten Verhältnis zu der dient zum Drehen der Verschlußplatte, und eine noch Größe des kleineren Öffnungsbereiches 33 wächst, näher zu beschreibende weitere Einrichtung 15 dient Wenn der Durchfluß in Richtung des Pfeils 37 zur Verringerung bzw. vollständigen Verhinderung stattfindet, sind die Flächen 38 auf der Abstromseite von Kavitationswirkungen auf der Abstromseite der des Schiebergehäusedurchflußkanals 11 der Kavita-Verschlußplatte, wenn diese sich in einer beliebigen 30 tion ausgesetzt, d. h. der Bildung von partiellen Drehstellung zwischen dem vollständig geöffneten Vakuumbereichen, sobald der kleinere öffnungs-Zustand, wie er in den F i g. 1 und 2 zu sehen ist, bereich 33 durchströmt wird,
und dem vollständig geschlossenen Zustand befindet, Die Einrichtung 15 zur Verringerung oder gänzin dem der Verschlußplattenteil 16 mit dem Schieber- liehen Vermeidung dieser Kavitation besieht nun aus gehäusedurchflußkanal 11 fluchtet. 35 mehreren kleinen, vorzugsweise in Strömungsrichtung Das Gehäuse 10 besteht aus zwei gleichen Hälften erweiterten öffnungen 39, die über die ganze Fläche 20 und 21, die durch Schrauben 22 längs einer Mittel- 35 der Verschlußplatte verteilt angeordnet sind und verbindung 23 verbunden sind, wobei ein Innenspalt im Querschnitt erheblich kleiner sind als der öff-24 die Verschlußplatte 12 aufnimmt. Die Gehäuse- nungsbereich 33. Durch diese kleinen öffnungen 39 hälften 20 und 21 sind mit miteinander fluchtenden 40 wird von der Anstromseite zur Abstromseite der Durchgängen 25 und 26 versehen, die zusammen den Verschlußplatte 12 eine HilfsStrömung erzeugt, die Schiebergehäusedurchflußkanal 11 bilden. Auf den sich über die Flächen 38 erstreckt und dadurch Kavi-Gehäusehälften rund um die Durchgänge 25 und 26 tationseffekte entweder verringert oder vollständig laufende Flansche 27 lassen sich in bekannter Weise unterbindet, indem sie auf den Flächen 38 Wirbel mit entsprechenden Flanschen an einer Rohrleitung 45 und andere turbulente Strömungszustände verringert verbinden, in die der Drehschieber eingebaut wird. oder gänzlich ausschaltet. Diese Hilfsströmung, die Das Gehäuse 10 ist etwa kreisrund geformt, wobei an sich in viele kleine Teilströme aufgeteilt ist, deren sich die Achse 13 in seinem Mittelpunkt befindet Anzahl der Zahl der kleinen öffnungen 39 entspricht, und der Schiebergehäusedurchflußkanal 11 zwischen führt zu einer Glättung der Gesamtströmung auf Jer der Achse und dem Gehäuseumfang versetzt ange- 50 Abstromseite der Verschlußplatte, wodurch das Entordnet ist. Die Vorrichtung 14 zum Drehen der Ver- stehen von Hohlräumen beim Einschwenken der schlußplatte 12 befindet sich am Verschlußplatten- Verschlußplatte in den Strömungskanal vermieden umfang. wird, deren nachträgliches Zusammenfallen zu den

Die Verschlußplatte 12 ist kreisrund und an einer schädlichen Kavitationsschlägen führt.
Achse 28 auf der Achse 13 befestigt, die mit Lagern 55 In F i g. 4 ist eine andere Ausführungsform des 29 in den Gehäusehälften auf gegenüberliegenden Drehschiebers dargestellt, bei der die Durchfluß-Seiten des im Gehäuse vorhandenen Spaltes 24 ver- öffnung der Verschlußplatte sich aus drei einzelnen sehen ist. Eine Verlängerung der Achse 28 weist einen kleineren Öffnungsbereichen 32 a, 33a und 336 zuZeiger 30 auf, mit dem die eingestellte Lage der Ver- sammensetzt, die konzentrisch um die Achse 28 anschlußplatte auf der Achse 13 kenntlich gemacht 60 geordnet sind. Der Öffnungsbereich 32a entspricht werden kann. seiner Größe nach dem Querschnitt des Schieber-Die in der Verschlußplatte 12 vorhandene Durch- geliäusedurchflußquerschnitts 11. Dieser Bereich hat flußöffnung 31 besitzt einen Öffnungsbereich 32, der deshalb auch die gleiche Funktion wie das Teilstück seiner Größe nach den Durchgängen 25 und 26 des 32 der Durchflußöffnung 31 bei der ersten Ausfun-Schiebergehäusedurchflußkanals 11 entspricht und 65 rungsform. Die Öffnungsbereiche 33a und 336 sind mit ihm in Fluchtungslage gebracht werden kann, aufeinanderfolgend kleiner als der öffnungsbereicli sowie ein sichelförmig ausgebildetes Teilstück, das 32 a, und jeder dieser kleineren öffnungsbercichc ist durch Ränder begrenzt ist, die von dem öffnung*·- von mehreren öffnungen 39 umgeben, die den Hilfs-

öffnungen 39 der Verschlußplatte 12 entsprechen. Diese Öffnungen 39 erzeugen also einen die Verschlußplatte durchquerenden Flüssigkeitshilfsstrom, der sich aus einer Vielzahl von Teilströmen zusammensetzt, sobald sich jede der kleineren Öffnungsbereiche 33a oder 336 mit dem Schiebergehäusedurchflußkanal 11 in Überdeckung befindet. Die Anzahl dieser HilfsÖffnungen ist variabel.

Nur ein kleinerer Teil des gesamten Flüssigkeitsdurchflusses durch den teilweise geöffneten Drehschieber erfolgt durch die öffnungen 39. Der Prozentsatz schwankt und richtet sich nach dem Verhältnis der effektiven Fläche des Öffnungsbereiches 33 zur Gesamtfläche der kleineren öffnungen 39; so hat sich beispielsweise ein Verhältnis von Flüssigkeitshauptstrom zu Hilfsstrom von 1:50 als geeignet erwiesen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

den Flüssigkeit durch die kleineren Öffnungsbereiche der Verschlußplatte auf der Plattenrückseite ein

1. Drehschieber mit runder, um ihre Mitte partielles Vakuum bilden kann, hervorgerufen durch drehbarer Verschlußplatte, die eine den Durch- dis Tatsache, daß sich die Flüssigkeitsströmung zuflußquerschnitt des Schiebergehäuses in der 5 mindest teilweise auf Grund ihrer Bewegungsenergie Offenstellung der Verschlußplatte vollständig von der in Strömungsrichtung abgewandten Oberfreigebende Durchflußöffnung und neben dieser fläche der Verschlußplatte ablöst, sobald die Platte Durchflußöffnung weitere kleinere öffnangsbe- in die Strömung eintaucht. Sobald auf dieser Oberreiche aufweist, die durch Drehen der Verschluß- fläche dann ein Druckausgleich stattgefunden hat, platte mit dem Schiebergehäusedurchflußkanal io fällt das entstandene Vakuum zusammen, wodurch zur Deckung gebracht werden können und den die bekannten Kavitationsschläge auftreten, die nicht Durchflußquerschnitt im Drehschieber einengen,' nur zu einem vorzeitigen Verschleiß der Verschlußdadurch gekennzeichnet, daß rund um platte, sondern auch der diese umgebenden Wandung und neben den weiteren kleineren öffnungsbe- des Strömungskanals führen.

reichen (33, 33 a, 336) in der Verschlußplatte 15 Zur Lösung des obigen "Problems wird nun erfin-(12) mehrere Öffnungen (39) vorgesehen sind, die dungsgemäß vorgeschlagen, den Drehschieber so ausim Querschnitt erheblich kleiner als die öffnungs- zubilden, daß rund um und neben den weiteren bereiche (33, 33 a, 336) sind, wodurch eine kavi- kleineren Öffnungsbereichen in der Verschlußplatte tationsverringcmde Durchströmung als Hilfsstrom mehrere öffnungen vorgesehen sind, die im Querzusätzlich zu dem den Öffnungsbereich (33, 33 a, so schnitt erheblich kleiner als die öffnungsbercidie 336) passierenden Strom entsteht. sind, wodurch eine kavitationsverringernde Durch-

2. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch ge- strömung als Hilfsstrom zusätzlich zu dem den öffkennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die nungsbereich passierenden Strom entsteht. Durch öffnungen (39) sich von der Anstrom- zur Ab- Erzeugung eines zusätzlichen Hilfsstroms mit Hilfe stromseite der Verschlußplatte (12) erweitern. »5 von zusätzlichen öffnungen, die erheblich kleiner

3. Drehschieber nach Anspruch 1 oder 2, da- sind als die bekannten kleinen Öffnungsbereiche, da durch gerkennzeichnet, daß die kleineren öff- sonst die Dosiereigenschaften des Drehschiebers nungsbereiche in an sich bekannter Weise von nachteilig beeinflußt werden, wird verhindert, daß Rändern begrenzt sind, die von dem den Schie- sich auf der Abstromseite des sich in den Schieberbergehäusedurchflußquerschnitt vollständig frei- 30 gehäusedurchflußkanal hineinbewegenden, massiven gebenden Öffnungsbereich (32) der Durchfluß- Verschlußplattenteils innerhalb des Förderstroms öffnung (31) in der Verschlußplatte ausgehend Hohlräume bilden, weil die vorgesehenen Hilfsallmählich aufeinander zu laufen, und daß die öff- öffnungen auch in diesem massiven Teil Flüssigkeitsnungen (39) innerhalb einer Fläche (35) angeord- ströme durch die Verschlußplatte hindurchlassen und net sind, die beim Drehen der Verschlußplatte den 35 damit die Bildung eines partiellen Vakuums beim Schiebergehäusedurchflußkanal überstreicht. Eintauchen der Verschlußplatte in den Förderstrom