DE1917894A1 - Adjustable throttle device for liquids and gases - Google Patents
Adjustable throttle device for liquids and gasesInfo
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Description
Einstellbare Drossel-Vorrichtung für Flüssigkeiten und Gase Durch Fluida oder Strömungsmittel, d. h. Flüssigkeiten oder Gase übertragene Energie muß recht oft in eine niedrigere Zustanlsform (erhöhte Entropie) umgewandelt werden, um den erfordernissen von Arbeitsvorgängen zu entsprechen. Adjustable throttle device for liquids and gases Fluids or fluids, d. H. Energy must be transmitted to liquids or gases be converted quite often into a lower form of state (increased entropy), to meet the requirements of work processes.
Solche Energie-Umformung wird gewöhnlich als Druckreduzierung des Fluidums vorgenommen. In einem sogenannten "Drosselverfahren" wird die potentielle Energie des Fluidums in kinetische Energie (hohe Geschwindigkeit) umgeformt, dann in ein Verfahren mit schneller Verzögerung (Turbulenz) durch Reibung in Wärme. Jedoch wird nicht die ganze kinetisch@ Energie in Wärme umgewandelt. Ein gewisser Anteil davon erzeugt Schall-Leistung, allgemeiner bekannt als Drosselgeräusch. Der Betrag der in einem Fluidumsystem erzeugten Schell-Leistung ist ein Funktion der Fluidumsgeschwindigkeit. bs ist beispielsweise festges-tellt worden, daß sich oder Geräuschpegel einer offenen Düse mit der achten Potenz der Geschwindigkeit im bereich unter 1 Mach (Schallgeschwindigkeit) mit der 6,5ten Potenz im Bereich 1 Ilach über/allmählich erhöht. Praktisch bedeutet dies, daß curch eine einzige Drosselöffnun die Schall-Leistung auf das 256-fache erhöht wird, wenn die Gescnwindigkeit an der Drossel verdoppelt wird. I)a nun die GeschwindiEkeit in einer Öffnung eine Funktion von ist, worin h den erzeugten Druckabfall darstellt, kann man feststellen, daß eine Vergrößerung des Druckabfalls auf das 4-fache ei n 256-faches Geräusch verursachen könnte. Diese einfache Rechnung erklärt, warum die in heutigem Kraftanlagen notwendige hohe Druckreduzierung in benachbarten Wohngegenden unerträglichen Lärmpegel erzeugen kann. Dieser £arm ist nicht nur lästig, sondern auch für das erfolgreiche bei ten von Unterseebooten ein lebenswichtiger Faktor. Durch Druckreduzierung in Kraftanlagen von Schiffen erzeugter Lärm kann zur Schall-Entdeckung mit verheerenden £?olgen führen. Dazu können Schallschwingungen struk-turelle Schäden an in der Nähe befindlichen Rohrleitungen und Druckkesseln verursachen.Such energy conversion is usually carried out as a pressure reduction of the fluid. In a so-called "throttle process", the potential energy of the fluid is converted into kinetic energy (high speed), then into heat in a process with rapid deceleration (turbulence) through friction. However, not all of the kinetic energy is converted into heat. Some of it creates sound power, more commonly known as throttle noise. The amount of power generated in a fluid system is a function of the fluid velocity. For example, it has been established that the noise level of an open nozzle increases over / gradually with the eighth power of the speed in the range below 1 Mach (speed of sound) with the 6.5th power in the range 1 Ilach. In practice this means that a single opening of the throttle increases the sound power to 256 times if the speed at the throttle is doubled. I) a now the speed in an opening is a function of where h represents the pressure drop generated, it can be seen that increasing the pressure drop to 4 times could cause 256 times the noise. This simple calculation explains why the high pressure reduction required in today's power plants can generate unbearable noise levels in neighboring residential areas. This poor is not only a nuisance, it is also a vital factor in successful submarine training. Noise generated by pressure reduction in power plants on ships can lead to sound detection with devastating consequences. In addition, sound vibrations can cause structural damage to nearby pipelines and pressure vessels.
Aus dem Vorstehenden wird offensiciltlich daß eine starke Reduzierung der Gesckwindigkeit nötig ist, um ein erträglich niedriges Geräuschniveau zu erreichen. Mit den üblichen Absperrorgan- und Drosselventilen ("plug and critice valves") ist solche Geschwindigkeitsreduzierung nur bei Anwendung von niedrigeren Druckabfällen möglich, wodurch der Nutzen einer solchen Konstruktion ernstlich begrenzt wird. From the foregoing it is evident that a large reduction the speed is necessary to get a tolerably low noise level to reach. With the usual shut-off and throttle valves ("plug and critice valves ") is such a speed reduction only when using lower Pressure drops possible, seriously limiting the usefulness of such a construction will.
eben dem offensichtlich hohen Geräuschniveau der Drosselung tritt noch zusätzlich die Verschleißwirkung. the obviously high noise level of the throttling occurs additionally the wear effect.
Herkömmliche hbsperr- und Drosselventile zeigen beispielsweise weitgehende Erosionserscheinungen an oder nahe dem Schieber und der Drosselbohrung, wenn sie einem hohen Druckabfall ausgesetzt sind. Je höher wiederum der Druckabfall ist, desto mehr wird der Verschleiß verstärkt und desto kleiner ist die Lebensdauer des Regelorgans.Conventional shut-off and throttle valves, for example, show extensive Signs of erosion on or near the valve and the throttle bore, if they are exposed to a high pressure drop. In turn, the higher the pressure drop, the more the wear and tear is increased and the shorter the service life of the Regulatory body.
Erfindungsgemäß kann eine drastische zeduzi-erung des Druckabfalles an jeder einzelnen brosselstelle den Verschleiß ausschalten, insbesondere die durch kavitierende Flüssigkeiten verursachte Erosion. lurch Anwendung eines stufenweisen Reduzierverfahrens, wie es nachstehend beschrieben wird, kann Kavitation vollständig vermieden werden. According to the invention, a drastic reduction in the pressure drop can be achieved Switch off the wear and tear at each individual throttling point, especially the through cavitating fluids caused erosion. by applying a gradual Reduction method, as described below, can completely remove cavitation be avoided.
Ein wichtiges Ziel oder Merkmal der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Begrenzung der Drosselgeschwindigkeit durch Anordnung einer großen Zahl von Drosselszellen in Reihe. Dadurch wird der Druckabfall (una die Geschwindigkeit) an jeder einzelnen stufe begrenzt, obgleich der Gesamt-Druckabfall an der ganzen Vorrichtung noch sehr hoch sein kann. Noch wichtiger ist es, daß durch die Erfindung das "Aufspalten" des Druckabfalles auch bei iinderunt der Durchflußmengen und burchflußquerschnitte durch einfaches Ändern aller in Reihe angeordneten Drosselquerschnitte um denselben Betrag ermöglicht wird. An important object or feature of the invention is to provide one Device for limiting the throttle speed by arranging a large Number of throttle cells in series. This increases the pressure drop (and speed) limited at each individual level, although the total pressure drop on the whole device can still be very high. It is more important that through the invention the "splitting" of the pressure drop even with iinder the flow rates and flow cross-sections by simply changing all the throttle cross-sections arranged in series is made possible by the same amount.
weitere Ziele oder Merkmale der Erfindung bestehen in der Vorsehung einer einstellbaren Drossel-Vorrichtung, die nur einen kleinen Verstellweg erfordert, so daß zur Abdichtung Falten@älge oder @e@branen verwendet werden können, wodurch u-ie erforderliche Verstellkraft erheD-lich verringert wird. other objects or features of the invention are to provide an adjustable throttle device that requires only a small adjustment path, so that folds @ älge or @ e @ branen can be used for sealing, whereby u-The required adjusting force is considerably reduced.
Ein weiteres Ziel oder Merkmal der Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer großen Anzahl von einstellbaren, hintereinandergeschalteten Drosselstellen, die innerhalb eines kleinen Raumes angeordnet sind und nur ein geringes Gewicht erforeern una die wirtsch@ftlich zusammengebaut werden kann aus leicht erhältlichen, keine verwickelten @earbeitungstechniken oder -Toleranzen erfordernden Teilen, wie gestenzten Scheiben und Ringen. Another object or feature of the invention relates to an apparatus with a large number of adjustable throttle points connected in series, which are arranged within a small space and are only light in weight erforeern and which can be economically assembled from easily available, no involved parts requiring machining techniques or tolerances, such as stenciled discs and rings.
Schließlich wird erfindungsgemäß eine einstellbare Drossel-Vorrichtung für Fluida geschaffen, die in Reihe geschaltete Drosselstellen für Fluida aufweist und die entweder laminare oder turbulente Strömungsbilder hervorrufen kann, mit einem sich allmählich vergrößernden Durchflußquerschnitt zum Ausgleich für eine Dichte-Änderung des fluidums zwischen der primären und der letzten Drosselstelle. Finally, according to the invention, there is an adjustable throttle device for fluids created in series switched throttling points for Has fluids and produce either laminar or turbulent flow patterns can, with a gradually increasing flow cross-section to compensate for a change in density of the fluid between the primary and the last throttle point.
Diese und viele weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen vollständiger dargelegt und besser verstanden werden. These and many other objects, features, and advantages of the invention are based on the following description in connection with the attached Drawings can be more fully set forth and understood.
In den Zeichnungen ist: Fig.1 ein zentraler Vertikalschnitt, der den Aufbau und die Anordnung. von eilen einer erfindungsgemäßen Drossel-Vorrichtung zur Druckreduzierunt; inkompressibler Fluida zeigt; Fig.2 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Fig. 1; Fig.3 ein zentraler Vertikalschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung mit stufenweise sich vergrößernden Durchfluß-Flächen zur Verwendung für kompressible Fluida; Fig.4 eine vergrößerte zentrale Schnittansicht durch einen Abschnitt einer Ausführungsform der Erfindung mit individuellen abgeänderten Drosselstellen mit radialen Nuten zur Vergrößerung des Durchfluß-Widerstandes; und Fig.5 ein zentraler vertikaler Schnitt, der den Aufbau und die Unordnung eines anderen Ausführungsbeispieles der Erfindung zur Druckreduzierung kompressibler Fluida zeigt, mit zusätzlichen auf die Spindel wirkenden und hydrostatische Kräfte auszugleichenden Mitteln. In the drawings: Fig.1 is a central vertical section showing the structure and the arrangement. of a throttle device according to the invention for pressure reduction; shows incompressible fluids; Fig. 2 is an enlarged view part of FIG. 1; 3 shows a central vertical section through a modified one Embodiment of the invention with gradually increasing flow areas for use with compressible fluids; 4 is an enlarged central sectional view through a portion of an embodiment of the invention individual modified throttle points with radial grooves to increase the flow resistance; and FIG. 5 is a central vertical section showing the structure and disorder of a Another embodiment of the invention for reducing the pressure of compressible fluids shows, with additional acting on the spindle and hydrostatic forces to be compensated Means.
Die in Fig. 1 wiedergegebene Ausführungsform der Erfindung ist als eine In-Reihe Drossel-Vorrichtung mit fünf (oder,gewünschtenfalls, mit jeglicher größeren Zahl von) getrennten Drosselabschnitten ausgebildet. The shown in Fig. 1 embodiment of the invention is as an in-line throttle device with five (or, if desired, with any larger number of) separate throttle sections formed.
Einzelheiten der Abschnitte sind in Fig. 2 gezeigt, Durch einlaß 5 in eine Spindel 6 eintretendes Fluidum fließt über eine horizontale Bohrung 7 in eine von einem Dichtring t3 und von einer Anzaal von konzentrischen-Ringen oder Scheibe 10 gebildeten Hohlraum @. Die Ringe 10 sind in einem Gehäuse 11 untergebracht und werten durch äußere Rohrstücke 12 in gleichen Abständen voneinander gehalten. Zwischen diesen Ringen befinden sich kreisförmige Vorsprünge 13, die in der Ausführungsform der 'ig. 1 als gestanzt scheiben ausgebildet sind.Details of the sections are shown in FIG. 2, through inlet 5 Fluid entering a spindle 6 flows through a horizontal bore 7 in one of a sealing ring t3 and of a number of concentric rings or Disk 10 formed cavity @. The rings 10 are accommodated in a housing 11 and evaluate by outer pipe pieces 12 held at equal distances from one another. Between these rings there are circular projections 13, which in the embodiment the 'ig. 1 are designed as punched disks.
Diese Scheiben oder Vorsprünge 13 sind in gleichen Abständen voneinander durch innere Rohrstücke 14 voneinander getrennt auf der Spindel 6 angeordnet. Dieser Satz von Vorsprüngen 13 und inneren Rohrstücken 14 ist durch eine Mutter 15 zusammengespannt und in seiner Lage gehalten, während der äußere Satz von Ringen 10 im Gehäuse 11 zwischen einer Schulter 16 und dem Dichtungsring 9 mittels eines Gewindeverschlusses 17 gehalten wird.These disks or projections 13 are equidistant from each other Arranged on the spindle 6 separated from one another by inner pipe sections 14. This The set of projections 13 and inner pipe sections 14 are clamped together by a nut 15 and held in place while the outer set of rings 10 in the housing 11 between a shoulder 16 and the sealing ring 9 by means of a threaded fastener 17 is held.
Das vollständige Gehäuse 11 mit den Ringen 10 kann um die Spindal 6 gedreht werden, die ihrerseits mit Gewinde 18 in das Gehause eingreift. Recktsdrehung des Gehäuses 11 verringert (wie besser aus Fig. 2 ersichtlich) den Drosselabstand @ um den gleichen Betrag innerhalb jedes Drosselabschnittes, wodurch die Menge des durchfließenden Fluidums vorringert wird. Durch Anliegen der Ringe 10 an den Vorsprüngen 13 wird Drehung des gehäuses in Schließrichtung und durch eine Muffe 19 auf Spindel 6 in "Öffnungs"-Richtung begrenzt. Zwischen der Spindel 6 und dem @ichtungsring 9 bzw. dem Gehäuse 11 sind geeignete O-Ring-Dichtungen 20 angeordnet, um das Entweichen von Fluidum zu verhindern.The complete housing 11 with the rings 10 can be around the Spindal 6 are rotated, which in turn engages with thread 18 in the housing. Horizontal rotation of the housing 11 reduces (as can be better seen from FIG. 2) the throttle spacing @ by the same amount within each throttle section, reducing the amount of flowing fluid is vorringert. By resting the rings 10 on the projections 13 is rotation of the housing in the closing direction and through a sleeve 19 on the spindle 6 limited in the "opening" direction. Between the spindle 6 and the sealing ring 9 or the housing 11 suitable O-ring seals 20 are arranged to prevent the escape to prevent fluid.
Die Druckreduzierung wird dadurch zuwegegebracht, daß die durchströmenden Medien gezwungen werden, in jedem durch die aufeinander folgenden Ringe 10 und den dazwischenliegenden Vorsprungs 13 gebildeten Drosselabschnitt zwei scharfe U-förmige Umlenkungen durchzuführen; das endgültige ausströmen des Fluidums erfolgt durch ein zweites horizontales Loch 21 und eine zentrale Bohrung 22 in der Spindel 6. The pressure reduction is brought about by the fact that the Media are forced into each by the successive rings 10 and the intermediate projection 13 formed throttle section two sharp U-shaped To carry out diversions; the final outflow of the fluid takes place through a second horizontal hole 21 and a central bore 22 in the Spindle 6.
In der Stellung, in der die einstellbare Drossel-Vorrichtung (wie dargestellt) am weitesten offen ist, ist der Abstand @ gleich dem Abstand w und die Flüssigkeit kann einem konstanten Durchflußquerschnitt durchströmen, mit der allgemeinen Anordnung von vier in Reihe angeordneten 90°-Umlenkungen (je Dros@elstation). Hier wird die Energieumwandlung (Verlusthöhe der Geschwindigkeit) dadurch durchgef@@rt, daß das Fluidum gezwungen wird, beim Durchströmen der Vorrichtung fortwährend seine Richtung zu ändern, wodurch turbulente Reibung erzeugt wird. Wenn die turbulenz auch hoch ist, so ist sie auf einen relativ kleinen Querschnitt konzentriert und über eine große Fläche verteilt, die zwischen den Kreisumfängen d bzw.D gebildet wird. In the position in which the adjustable throttle device (such as shown) is the most open, the distance @ is equal to the distance w and the liquid can flow through a constant flow cross-section with the general arrangement of four 90 ° deflections arranged in a row (per throttle station). Here the energy conversion (loss of speed) is carried out by @@ rt, that the fluid is forced to continuously flow through the device Change direction, creating turbulent friction. When the turbulence is also high, it is concentrated in a relatively small cross-section and Distributed over a large area formed between the circumferences d and D. will.
Bei einem kleineren Drosselquerschnitt (kleinerem H/W-Verhältnis) verrin@ert sich die durch den Richtungswechsel erzeugte Verlusthöhe. Jedoch werden die Eingangsuna Ausgangsverluste des von einer. relativ groben Strömungsquerschnitt (W) in una, aus; einem kleineren juerschnitt(R) strömenden Fluidums verstärkt, wodurch der Koeffizient K der mittleren Geschwindigkeits-Verlusthöhe relativ hoch gehalten wird, ohne Rücksicht auf @u@ oder @/w-Verhältnis. With a smaller throttle cross-section (smaller H / W ratio) the amount of loss generated by the change of direction is reduced. However will the input and output losses of the one. relatively coarse flow cross-section (W) in una, off; a smaller cross section (R) flowing fluid reinforced, whereby the coefficient K of the mean velocity loss amount is kept relatively high becomes regardless of @ u @ or @ / w ratio.
nie Gesamtsumme des Koeffizienten K der Geschwindigkeits-Verlusthöhe kann oerechnet werden wie folgt: K = n(1 + R) (1.3C2 1,5) worin n'die Gesamtzahl der Drosselstellen, R = (d/D)2 und C = H/W-Verhältnis sind. never total sum of the coefficient K of the amount of velocity loss can be calculated as follows: K = n (1 + R) (1.3C2 1,5) where n 'is the total number of the throttling points, R = (d / D) 2 and C = H / W ratio.
Es ist jetzt ersichtlich, daß bei einer Fluidum-Drossel-Vorrichtung mit fünf Drosselstellen bei C s 1 und einem d/X-Verhältnis von 0,8 in ganz geöffnetem Zustand einen Koeffizienten der Geschwindigkeits-Verlusthöhe von 23 ergibt. Dies steht im Gegensatz zu einem gewöhnlichen Absperr- und Drosselventil, das einen K-Wert von etwa 0,8 besitzt. Die praktische Bedeutung des erhöhten K-Wertes besteht darin, daß die erwähnte Fluidum-Drossel-Vorrichtung nur 18 s der Geschwindigkeit der Flüssigkeit erzeugen braucht, die bei einem Absperr- und Drosselventil nötig wäre, um einen ebenso großen Druckabfall zu erzeugen, da v² h = K 2g Bei einem sehr kleinen H/W-Verhältnis können zusätzliche Reibungsverluste längs der Strecke L recht hoch sein, insbesondere, wenn die Reynold-Zahl auf unter 2000 reduziert ist uda das Strömungsbild laminar wird. Unter diesen Bedingungen ist 64 L K = N H r worin die Reynold-Zahl Q = Durchflußmenge m³/sec; o = kinematische Zähigkeit m²/sec; L, d, D und H in m.It can now be seen that for a fluid throttle device with five throttling points at C s 1 and a d / X ratio of 0.8 in the fully open state, a coefficient of the amount of velocity loss of 23 results. This is in contrast to an ordinary shut-off and throttle valve, which has a K value of around 0.8. The practical importance of the increased K-value is that the aforementioned fluid throttle device only needs 18 s to generate the speed of the liquid which would be necessary in a shut-off and throttle valve to generate an equally large pressure drop, since v² h = K 2g With a very small H / W ratio, additional friction losses along the route L can be quite high, especially if the Reynold's number is reduced to below 2000 and the flow pattern becomes laminar. Under these conditions 64 LK = NH r where the Reynolds number Q = flow rate m³ / sec; o = kinematic viscosity m² / sec; L, d, D and H in m.
Für eine weitere Erhöhung des K-Wertes können, wie in Fig. 4 dargestellt, die zusammengehörigen Flächen der ringe 110 und der Vorsprünge 113 ineinandergreifend mit Nuten 24 ausgebildet sein. bier wird aas fluidum gezwungen, abermals seineRichtung zu wechseln, was einen Druckverlust zur Folge hat, wenn es von einer Ringnut 24 zur nächsten umgelenkt wird. For a further increase in the K value, as shown in Fig. 4, the mating surfaces of rings 110 and projections 113 interdigitated be formed with grooves 24. beer is forced aas fluidum, again its direction to change, which results in a pressure loss when it comes from an annular groove 24 is diverted to the next.
Nach Ermittlung von K kann die Gesamtströmungskapazität durch Anwendung eines Strömungskoeffizienten @ festgelegt werden, der die Anzahl der 3,79 Liter-Einheiten ("galons") Wasser bestimmt, die bei einem Druckabfall von 0,07 kg/cm² (1 psi) durch eine Drossel-Vorrichtung hindurchfließen. After determining K, the total flow capacity can be obtained by applying a flow coefficient @ which is the number of 3.79 liter units ("galons") of water passed through at a pressure drop of 0.07 kg / cm² (1 psi) flow through a throttle device.
Cv = 38,1 d γ Um den bestmöglichen ausgleich des Druckabfalles zwischen allen Drosselstellen zu erreichen, muß den Unterschieden in der Dichte Rechnung getragen werden, die bei kompressiblen liluida wie Dampf auftreten.Cv = 38.1 d γ To get the best possible balance to achieve the pressure drop between all throttling points, the differences must be in the density account must be taken of that in compressible liluida such as steam appear.
Da oei jeder folgenden Drosselstufe der bruck verringert wird, (was eine infolge der geringeren Dichte erhöhte Durchflußmenge bedeutet) muß man die aufeinanderfolgenden Durchflußquerschnitte vergrößern, um annähernd gleichgroße Drosselgeschwindigkeiten zu erhalten. Die in Fig. 3 gezeigte erfindungsgemäße Ausführungsform gibt ein Beispiel der Lösung dieser Forderung. @ier tritt das Fluidum durch einen Einlaßflansch 26 in ein Gehäuse 25 ein. Since the bridge is reduced with each subsequent throttle level (which means an increased flow rate due to the lower density) you have to use the increase successive flow cross-sections to approximately the same size To obtain throttle speeds. The embodiment according to the invention shown in FIG. 3 gives an example of the solution to this requirement. @ here the fluid passes through you Inlet flange 26 into a housing 25.
Das Fluidum wird dann gezwungen, eine fortlaufende reihe von Drosselstellen zu passieren, wie sie vorstehend beschrieben wurde und die durch Vorsprünge 27 (hier einstückig mit der hohlen Spindel ausgebildet) und durch konzentrische Ringe 29 (ein Teil mit dem Gehäuse 25 bildend) ausgebildet sind. Durch einanderfolgende Vergrösserungen der Durchmesser sowohl der Vorsprünge 27 wie auch der konzentrischen Ringe 29, wird eine allmähliche Vergrösserung der Durchflußquerschnitte erreicht, so daß eine Anpassung an die Dichte-Änderung erfolgt. Das Fluidum mit einem niedrigeren Enddruck wird in einem Kanal 30 gesammelt und kann durch einen größeren Auslassflansch 31 austreten. zwischen der Spindel 28 und dem Gehäuse 25 ist ein Ventilsitz 32 ausgebildet, damit, falls keine Flüssigkeit durchströmen soll, eine druckdichte Abschaltung ermöglicht wird.The fluid is then forced through a continuous series of throttling points to happen, as described above and which is provided by projections 27 (here formed in one piece with the hollow spindle) and by concentric rings 29 (forming a part with the housing 25). By successive enlargements the diameter of both the projections 27 and the concentric rings 29 becomes a gradual increase in the flow cross-section is achieved, so that an adjustment to the density change takes place. The fluid with a lower ultimate pressure will be collected in a channel 30 and can exit through a larger outlet flange 31. between the spindle 28 and the housing 25 a valve seat 32 designed so that, if no liquid is to flow through, a pressure-tight Shutdown is enabled.
Der Abstand H zwischen jedem Vorsprung und dem zugehörigen konzentrischen Ring kann durch eine äußere Vorrichtung 33 üblicher Bauart verändert werden, die beispielsweise pneumatisch oder elektrisch betätigt wird. The distance H between each protrusion and the associated concentric one Ring can be changed by an external device 33 of conventional design, the for example pneumatically or electrically operated.
Diese Vorrichtung verschiebt die Spindel 28 in axialer Richtung durch einen Ansatz 34 unreinen Hebel 35. Der Ansatz 34 ist durch eine btopfbüchse 36 abgedichtet, um ein Entweichen von Fluidum aus dem Gehäuse 25 zu verhindern. Letzteres ist am Boden durch einen Flanschdeckel 37 abgeschlossen, der einen mit ihm ein Teil bildenden tührungszapfen 38 aufweist, um zum genauen Fluchten des Schaftes 28 beizutragen. Die Querschnittsfläche des Ansatzes 34 ist so bemessen, daß die Fläche der Spindel, die dem hohen Druck des einströmenden Fluidums ausgesetzt ist, verringert wird. Dadurch kann ein hydrostatischer Ausgleich zwischen dem hohen Einlaßdruck und dem niedrigeren, auf den genzen unteren Querschnitt des Schaftes 28 einwirkenden Auslaßdruck hergestellt werden.This device moves the spindle 28 in the axial direction an approach 34 impure lever 35. The approach 34 is sealed by a btopfbüchse 36, in order to prevent fluid from escaping from the housing 25. The latter is on Bottom closed by a flange cover 37, which forms a part with it has guide pin 38 to contribute to the precise alignment of the shaft 28. The cross-sectional area of the projection 34 is dimensioned so that the area of the spindle, which is exposed to the high pressure of the inflowing fluid is reduced. This allows a hydrostatic balance between the high inlet pressure and the lower outlet pressure acting on the entire lower cross section of the shaft 28 getting produced.
Ein anderer Weg zum Ausgleich der auf die Spindel wirkenden hydrostatischen Kräfte ist in Fig. 5 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Spindel 128, die hier mit Ringnuten 124 dargestellt ist, eine Anzahl von Löchern 139 auf, die eine hinter dem Ventilsitz 132 angeordnete Durchflußkammer 140 mit einem Innenraum 141 in der Spindel 128 verbinden. Dieser innere Raum 141 ist an seinem boden durch einen aufgeweiteten, sich von einem Bodendeckel 137 nach oben erstreckenden Führungszapfen 138 verschlossen. Das durch den Einlaß 126 zugeführte Fluidum mit einem druck, der fast so hoch ist wie der Einlaßdruck, wird nun durch die Löcher 139 in dem augenblick dem Innenraum 141 zugeleitet, in dem der Ventilsitz 132 geöffnet wird, Dieser Einlaßdruck wirkt nun auf die 2uerschnittCläche des Führungszapfens 138, wodurch ein nach oben auf die Spindel 128 gerichteter Druck erzeugt wird, der ebenso groß ist wie die zusammengefaßten nach unten gerichteten Kräfte, die sich über den Gesamt-Außendurchmesser der Spindel 128 durch die verschiedenen hohen auf die einzelnen Vorsprünge wirkenden Drücke verteilen. So wird ein wirksamer Druckausgleich erreicht, der die erforderliche Kraft für die Einstellvorrichtung verringert, die mit der Spindel 128 durch eine Stange 134, ein Joch 135 und einen Hebel 136 verbunden ist. Another way to compensate for the hydrostatic effects on the spindle Forces is shown in FIG. 5. In this embodiment, the spindle 128, which is shown here with annular grooves 124, a number from Holes 139, which are arranged behind the valve seat 132 through flow chamber Connect 140 to an interior space 141 in the spindle 128. This inner space 141 is at its bottom by a widened, from a bottom cover 137 after top extending guide pin 138 closed. The one supplied through inlet 126 Fluid at a pressure that is almost as high as the inlet pressure is now through the holes 139 fed to the interior 141 at the moment in which the valve seat 132 is opened. This inlet pressure now acts on the cross-sectional area of the guide pin 138, creating an upward pressure on the spindle 128, the is as great as the combined downward forces that arise across the total outer diameter of the spindle 128 due to the various high distribute the pressures acting on the individual projections. This creates an effective pressure equalization achieved, which reduces the force required for the adjustment device, the connected to the spindle 128 by a rod 134, a yoke 135 and a lever 136 is.
linie ringe und Vorsprünge bilden abgesetzte Durchlässe für die Strömung, die miteinander durch radiale Durchlässe in jedem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel verbunden sind. In den Beispielen der Fig. 3 und 5 bilden die sich vergrößer nden Durchmesser der Ringe und Vorsprünge stufenweise vergrößerte Durchlaßquerschnitte längs der Spindel Eine Erweiterung der Durchflußquerschnitte kann auch durch stufenweise änderung der Formen der Ringe und Vorsprünge entlang der Spindel erreicht werden, entweder anstelle von oder zusätzlich zu der Zunahme der Querschnitte durch Vergrößerung der Durch messer. line rings and projections form separate passages for the flow, interconnected by radial passages in each embodiment shown in the drawing are connected. In the examples of FIGS. 3 and 5, they are enlarged Diameter of the rings and projections, gradually enlarged passage cross-sections along the Spindle An expansion of the flow cross-sections can also by gradually changing the shapes of the rings and projections along the Spindle can be achieved either instead of or in addition to the increase in Cross-sections by increasing the diameter.
Die Erfindung wurde in Verbindung mit besonderen Ausführungsbeispielen offenbart, die aber selbstverständlich nur zur Erklärung dienen sollen, und denen egenüber zahlreiche Änderungen im Aufbau sowie in der snordnung von eilen vorgenommen werden können. Zum Beispiel kann das in Fig. 3 gezeigte Gerät so ausgebildet sein, daß der Eintritt und der austritt des luidums durch eine zentrale Bohrung der Spindel 28 (ähnlich wie in Fig. 1) erfolgt. Es ist auch möglich, zwei Sätze von Drosselstellen auf einer gemeinsamen Spindel anzuordnen, wobei zum ausgleich der auf die Spindel wirkenden hydrostatischen Kräfte, das fluidum zwischen diesen Sätzen eintritt. The invention has been made in connection with particular embodiments revealed, which of course are only intended to serve as an explanation, and those Compared to this, numerous changes were made in the structure and in the order of the parts can be. For example, the device shown in Fig. 3 can be designed so that the entry and exit of the fluid through a central hole in the spindle 28 (similar to FIG. 1) takes place. It is also possible to have two sets of throttling points to be arranged on a common spindle, to compensate for the on the spindle acting hydrostatic forces, the fluidum enters between these sets.
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