DE1816002C

DE1816002C - Throttle body for control valves

Info

Publication number: DE1816002C
Application number: DE19681816002
Authority: DE
Inventors: Günter 6052 Mülheim Büdel
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell GmbH
Filing date: 1968-12-20
Anticipated expiration: 1988-12-21

Description

I 816 002I 816 002

Die Erfindung betrifft einen Drosselkörper für ReyelvcniilL-mit einem durch den Ventilsitz rauenden, zylindrischen Teil, welcher einen sich zum Ende hin im uesemhdien V-Inrmiti w.rhreitemden, durchgehenden Schlitz aufweist. Ein Drosselkörper dieser Art ist beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift I().'i2 5!>7 als Stand der Technik dargestellt. Die R;i!id!.ur\c des sich mit gleichem Querschnitt quer durdi den zylindrischen Drnsselkorper hindurch erstreckenden V-Schlitzes ist dabei der gewünschten mathematischen Abhängigkeit des Durchlalk|uerschnitts d>"s Ventils vom Ventilhiib entsprechend geformt. Die !leiden Schenkel des »V können zu diesem Zweck sowohl geradlinig als auch gebe.gen sein. Diese Art von V-Schlitzdrosselkörpcrn weist ebenso wie die bekannten Parabol-Drosselkörper Mängel auf, welche auf Hie Kavitation, insbesondere bei hohen DruckabfäUui, zurückzuführen sind. Hierzu gehören Erosion und Korrosion, die vielfach mit hochfrequenten Schwingungen des Drosselkörpers verbunden sind. Zerstörungen von Sitz, Regel kontur und Innenraum des Ventilgehäuses können die Folge sein. Der Erfindung liegt demnach uie Aufgabe zugrunde, diese Mangel durch eine neue Gestellt des Drosselkörpers zu beseitigen.The invention relates to a throttle body for ReyelvcniilL-mit a cylindrical part roughening through the valve seat and tapers towards the end in uesemhdien V-Inrmiti w.rhreitemden, continuous Has slot. A throttle body of this type is for example in the German Auslegeschrift I (). 'I2 5!> 7 shown as prior art. the R; i! Id! .Ur \ c des with the same cross-section across extending through the cylindrical glandular body V-slot is the desired mathematical dependency of the through-hole The valve is shaped accordingly by the valve cover. The suffering legs of the V can be straight or given for this purpose. This type of V-slot throttle body also has like the well-known parabolic throttle body defects on which on Hie cavitation, especially in high pressure drop. For this include erosion and corrosion, often with high-frequency vibrations of the throttle body are connected. This can result in destruction of the seat, the regular contour and the interior of the valve housing being. The invention is therefore based uie the task of this deficiency by a new set of the To eliminate throttle body.

Ausgehend von einem Drossclkörper der eingangs genannten Art bestellt die Erfindung darin, daß die sich von den Rande;.ι des Schliitzes zum Zentrum des zylindrischen Teils hin erstreckenden Flächen kontinuierlich konvex gewölbt sind und daß der Schlitz am Grunde abgerundet und die Sch!'v.tiefe im Zentrum geringer ist als am Zylindermantel.Starting from a throttle body of the type mentioned, the invention orders that the from the edge; .ι of the slot to the center of the cylindrical part continuously extending surfaces are convex and that the slot is rounded at the bottom and the depth in the center is less than on the cylinder jacket.

Versuche unter erschwerten Bedingungen haben gezeigt, daß überall dort, wo Parabol- oder V-Schlitzilrosselkörper herkömmlicher Bauart di: genannten Schwierigkeiten zeigen, der erfindungsgemäße »Fischmaulkegel« Abhilfe brachte. Besonders vorteilhaft ist seine Verwendung bei großen Differenzdrücken, die bei herkömmlichen Drosselkörpcrn meistens ,?u Kavitationsschäden Anlaß geben. Da der Schlitz am Grund abgerundet und die Randkurve des Schützes auf Zylindermantel und Stirnseite kontinuierlich gekrümmt ist, vcrmeidd eine solche, über die gesamte Schlitzbreite und-tiefe abgerundete Ausführungsform jegliche scharfen Übergänge., die infolge Wirbelbildung zu Materialschäden Anlaß geben könnten.Tests under difficult conditions have shown that wherever parabolic or V-slotted throttle bodies conventional design di: show the difficulties mentioned, the "fish mouth cone" according to the invention Brought a remedy. Its use is particularly advantageous in the case of large differential pressures that with conventional throttle bodies mostly, u cavitation damage To give reason. Because the slot is rounded at the base and the edge curve of the contactor is continuously curved on the cylinder jacket and face is, avoid such an embodiment which is rounded over the entire width and depth of the slot any sharp transitions that could cause material damage as a result of vortex formation.

Um auch Ventile mit kleinem Durchsatzkoeffizienten (k_v-Wcrt) schon bei Beginn des Hubes genau regeln zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, den Schlitz auf beiden Seiten des zylindrischen Teils unterschiedlich tief auszubilden. Man vermeidet hierdurch, daß der Schlitz am Grunde ganz schmal wird, was bei geringen Hüben zu starken Beschleunigungen des durchströmenden Mediums und /u den gefürchteten Begleiterscheinungen der Kavitation führen könnte.In order to be able to regulate even valves with a small throughput coefficient (k _v -Wcrt) precisely at the beginning of the stroke, a further embodiment of the invention provides for the slot to be of different depths on both sides of the cylindrical part. This avoids the slit becoming very narrow at the bottom, which with small strokes could lead to strong accelerations of the medium flowing through and / u the dreaded side effects of cavitation.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. Hierin zeigtThe invention is explained below with reference to the drawing. Herein shows

F i g. I den Dmsselkörpcr in perspektivischer Seitenansicht von der einen Seite undF i g. I the diaphragm body in perspective side view from one side and

Fig. 2 den Drossclkörpcr von der gegenüberliegenden Seite, d. h. um IKO" um die Zylinderachse gedreht.Fig. 2 shows the throttle body from the opposite side, d. H. around IKO "around the cylinder axis turned.

Der Drosselkörper weist einen hohlzyündriseheti Führungs- und Befestigungsteil 1 sowie einen zylindrischen Ürosselansatz2 auf. Der übergang zwischen diesen beiden dient als Dichtkante 3 und kann gels mil einer eingelegten Weichdichtung ver seilen sein. Der hohl/v, ündrisehe Rihrungsteil 1 nimmt das Ende der Ventilstange auf, welches mit dem Drosselkörper mit Hilfe eines Quersli es fest verbunden wird, der durch (Juerholmmcen 4 des hohlzylindrischcn Teils I und durch eine mit diesem fluchtende Querhohruni> dor Ventilstange hindurchragi. The throttle body has a hollow cylinder guide and fastening part 1 and a cylindrical Ürosselansatz2. The transition between these two serves as a sealing edge 3 and can be ropes with an inserted soft seal. The hollow, indiscriminate pipe part 1 receives the end of the valve rod, which is firmly connected to the throttle body with the help of a crosspiece which rises through (Juerholmmcen 4 of the hollow-cylindrical part I and through a cross pipe that is aligned with the valve rod.

Der zylindrische Drosselansütz 2 ist mit einem sich zur Stirnseite hin verbreiternden, im wesentlichenThe cylindrical Drosselansütz 2 is with a widening towards the front, essentially

ίο V-förmig gestalteten Querschüi/ versehen. Die sich von den Rändern 5 des Schlitzes an der Maniellinie zum Zentrum des zylindrischen Teils hin erstreckenden Flächen 6 sind gemäß tier Erfindung konvex gewölbt. Die Schlitztiefe ist im Zentrum 7 geringer als am Zylindermantel. Der Schlitz ist am Grunde 8 abgerundet und die Randkurve 5 des Schlitzes auf Zylindermant· I und Stirnseite ist kontinuierlich gekrümmt. Wie em Vergleich der F i g. I und 2 zeigt, ist der Schiit/ auf beiden Seiten (ies zylindrischenίο V-shaped cross-section. Which extending from the edges 5 of the slot at the maniae line to the center of the cylindrical part According to the invention, surfaces 6 are convexly curved. The slot depth is less than in the center 7 on the cylinder jacket. The slot is rounded at the base 8 and the edge curve 5 of the slot on the cylinder jacket I and face are continuously curved. As in the comparison of FIGS. I and 2 shows is the Schiit / on both sides (ies cylindrical

?.o Teils 2 unterschiedlich tief. Er ragt auf der in F i g. 2 dem Betrachter zugewandten Seite mit seinem gewissermaßen die Spitze des V bildenden Teil 9 näher an die Sitzkante 3 heran als auf der gegenüberliegenden, in Fig. I dem Betra« hter zugewandten Seite der entsprechende Teil 10 der Randkurve.? .o Part 2 different depths. It protrudes on the in F i g. 2 the viewer facing side with its to some extent the tip of the V forming part 9 closer to the seat edge 3 is closer than on the opposite side facing the viewer in FIG Part 10 of the edge curve.

Der neue Drosselkörper kann im Ventil sowoh! beim Schließen gegen Hs auch mit dem Strömungsdruck vorteilhaft eingesetzt werden. Schließt das Ventil mit dem Strömungsdruck, so wird der Drosselkörper seitlich angeströmt, und das beispielsweise unter großem Zulajfdruck stehende Medium golangt zunächst durch den einen und beim weiteren Öffnen des Ventils durch beide V-Schlitze zur Abströmseite des Drosselkörpers. Der Mediumstrom wi^d durch die besondere, erfindungsgemäße Form des Drosselkörpers so geführt, daß keine plötzlichen Druckwechsel im Bereich von Kegel und Sitz auftreten. Hierdurch werden die gefürchteten Nebenerscheinungen der Kavitation vermieden. Der Mediumstrom verläßt fast wirbclfrei die A'islaßscite des Ventilsitzes.The new throttle body can be in the valve anyway! when closing against Hs, they can also be used advantageously with the flow pressure. Close the valve with the flow pressure, the flow is flowing against the throttle body from the side, for example medium under high pressure first through one of the valves and, when opening the valve further, through both V-slots to the downstream side of the throttle body. The medium flow wi ^ d through the special, inventive shape of the throttle body so that no sudden pressure changes occur in the area of the cone and seat. This causes the dreaded side effects avoided cavitation. The medium flow leaves the outlet side of the valve seat almost free of vortices.

Schließt das Ventil gegen den Strömungsdruck, so strömt das Medium von unten gegen den Diossclkörper und wird durch dessen Flächono derart zu den Rändern der V-Schlitze geführt, daß eine kontinuierliche Beschleunigung des Mediums in Abströmrichtung eintritt. Auch hier werden plötzliche Druckschwankungen selbst während des Ventilhubes vermieden. Es ergeben sich also die gleichen günstigen Eigenschaften wie beim Schließen mit dem Strömungsdruck. Bei geschlossenem Ventil liegt die Dichtkante 3 au^f dem Ventilsitz auf, während der zylindrische Teil 2 durch den in der Zeichnung nicht dargestellten Ventilsitz hindurchragt. Beim öffnen des Ventils entfernt sich die Dichtkantc 3 vom Vcntilsitz und die Eintauchtiefe des zylindrischen Teils 2 in den Ventilsitz wird mit wachsendem Hub geringer. Während bei dem bekannten Drosselkörper die Innenflächen des V-Schlilzes nur in Achsrichtung gekrümmt sind, weisen diese Flächen beim Drosscl- körper gemäß der Erfindung außerdem eine Krümmung in Richtung der von Randkurve zu Randkurve verlaufenden »Höhenlinien« auf. Sie sind also in beiden Richtungen gekrümmt. If the valve closes against the flow pressure, the medium flows from below against the body of the diaphragm and is guided through its surface to the edges of the V-slits in such a way that the medium accelerates continuously in the outflow direction. Here, too, sudden pressure fluctuations are avoided even during the valve stroke. The same favorable properties result as when closing with the flow pressure. With the valve closed, the sealing edge is located 3 au ^f on the valve seat, while the cylindrical part 2 protrudes through the not shown in the drawing the valve seat. When the valve is opened, the sealing edge 3 moves away from the valve seat and the depth of immersion of the cylindrical part 2 in the valve seat decreases as the stroke increases. While in the known throttle body the inner surfaces of the V-shaped groove are curved only in the axial direction, these surfaces in the throttle body according to the invention also have a curvature in the direction of the "contour lines" running from edge curve to edge curve. So they are curved in both directions.

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

I. Drosselkörper für Regelventil mit einem durch den Ventilsitz ragenden zylindrischen Teil, welcher einen sich zum Ende hin im wesentlichenI. Throttle body for control valve with a cylindrical part protruding through the valve seat, which one is essentially towards the end

Γ-Γ-

V-shaped widening, continuous slot , characterized in that the surfaces (6) extending from the edges (5) of the slot to the center (7) of the cylindrical part (2) are continuously convex and that the slot at the base (7) rounded and the shiit / run in the center is less than around the cylinder jacket.

2. Drnsselkürpcr according to claim I, kuliireh marked that eggs are shiit / on both ropes (9, 10) of the cylindrical part (2) has different depths.

1 sheet of drawings