DE19629146C2 - Armatur mit schwenkbarem Drosselkörper - Google Patents

Description

Die gegenwärtige Erfindung betrifft eine geräuscharm arbeitende Armatur mit einem schwenkbaren Drosselkörper nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Armaturen sind in verschiedener Form zum Regeln und Steuern von Durchflüssen bekannt, wobei der Drosselquerschnitt durch Ver­ stellen des Drosselkörpers veränderbar ist. Allen verschiedenen Bauarten ist gemien, daß es unter gewissen Einsatzbedingungen zu starker Geräuschentwicklung und Zerstörung kommen kann.

Das Verhindern unzulässiger Geräuschentwicklung ist eine wichtige Umweltschutzmaßnahme, ohne die heutzutage die Genehmigung neuer chemischer oder petrochemischer Anlagen in der Regel nicht mehr möglich ist.

Während für Hubventile eine Vielzahl von Maßnahmen zum Verhindern der Lärmentstehung bekannt ist, gibt es bisher nur wenige Mög­ lichkeiten für Armaturen mit einem schwenkbaren Drosselkörper.

Eine bekannte Maßnehme zur Geräuschminderung an einer Klappe zeigt die US-A 3,960,177. Danach ist auf beiden Seiten der Klappenscheibe eine abstehende Reihe von Zähnen vorgesehen, die nahe dem äußeren Klappenrand angeordnet sind. Die Höhe der Zähne nimmt dabei auf dem Rand hin zur Nabe der Klappe ab. Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß die Klappe für größere Öffnungswin­ kel nur eine unwesentliche Geräuschminderung ermöglicht, da die Zähne dann kaum noch in die Strömung hineinragen und somit die Strömung kaum noch beeinflussen. Zudem ist die Geometrie der Zäh­ ne so gewählt, daß die Bildung von Turbulenzen erheblich geför­ dert wird, insbesondere beim großen Öffnungswinkel, was an sich einer Geräuschreduktion entgegenwirkt.

Aus der DE-PS 37 481 ist eine Drosselklappe mit einer ähnlichen Geometrie wie im Falle der US-A 3960,177 bekannt. Dabei sorgt die spezielle Ausgestaltung der Zähne beziehungsweise Rippen für eine Regulierung des Durchgangsquerschnitts, was zwangsweise auch zur Turbulenz- und somit Schallerzeugung führt.

Eine weitere Armatur nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zeigt die DE-OS 23 59 717. Zur Geräuschminderung werden gleich­ gerichtete Kanäle und Bohrungen vorgeschlagen, die vorzugsweise nebeneinander oder schichtweise übereinander angeordnet sind. Während die Anordnn gemäß der US.A 3,960,177 im wesentlichen bei kleinen Öffnungswinkeln wirksam wird, greifen die Maßnahmen nach der DE-OS 23 59 717 erst bei größeren Öffnungswinkeln, da sowohl die schichtweise angeordneten Kanäle als auch die senkrecht zur Klappe angebrachte Lochscheibe erst bei größeren Öffnungswinkeln eine Strahlaufteilung bewirken. Beide Lösungen sind somit nicht über den ganzen Winkelbereich der schwenkbaaren Armatur wirksam und erzeugen zudem eine relativ hohen Strömungswiderstand.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gattungsgemäße Armatur mit schwenkbarem Drosselkörper so zu verbesseren, daß sie über den vollen Öffnungswinkelbereich wirkungsvoll zur Geräusch­ minderung einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird von einer Armatur mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfin­ dungsgemäßen Armatur sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.

Mit der Erfindung gelingt die Realisierung einer geräuscharmen Armatur durch Strahlaufteilung des Prozeßmediums. Die Auffäche­ rung des Strahls erfolgt dabei schon bei geringen

Öffnungswinkeln, da die Leitflächen nebeneinander liegen und somit auch bei geringer Öffnung alle im Strömungseingriff sind. Umgekehrt bedeutet die Länge und die in die Strömung ragende Höhe der Leitflächen eine wirkungsvolle Geräuschminde­ rung auch bei großen Öffnungswinkeln.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispie­ len näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Armatur gemäß der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Drosselkörpers der Armatur aus Fig. 1;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Armatur gemäß der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht als Schnitt;

Fig. 4 eine Vorderansicht des Drosselkörpers der Armatur nach Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Drosselkörper der Fig. 3.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Armatur 1 gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Drosselkörper 3 auf, der in einer Rohrleitung 5, 5', hier bestehend aus Rohren 5 und 5', angeordnet ist und aus der Richtung Q angeströmt wird. Dabei ist das Rohr 5 an seinem Endbereich mit Flanschen 17 zum Anschluß an ein Einbaurohr 19 versehen. Von dem Einbaurohr 19 weg führt ein weiteres Rohr 5', ebenfalls über einen Flansch 17' angeschlossen. Durch die Drehbewegung der Welle werden unterschiedliche Stellungen des Drosselkörpers 3 mit sich veränderndem Drosselquerschnitt erreicht. Die Armatur 1 ist in dieser Ausführungsform durchschlagend ausgebildet. Der Drosselkörper 3 umfaßt ein scheibenförmiges Element 9, das als absperrende Wand in der Rohrleitung 5, 5' dienen kann. Auf dem scheibenförmigen Element 9 sind Leitflächen 11 parallel zueinander verlaufend angeordnet. Die Leitflächen 11 stehen dabei sowohl senkrecht zur Welle 7 als auch senkrecht zur Mittelebene 15 des scheibenförmigen Elements 9. Der Drossel­ körper 3 besitzt auf beiden Seiten des scheibenförmigen Elements 9 derartige Leitflächen 11, die in ihrer Höhe halbkreisförmig begrenzt sind, wobei der Kreisradius so gewählt ist, daß die Höhe der Leitflächen 11 maximal wird, ohne daß diese beim Schwenken des Drosselkörpers 3 die Rohrleitung 5, 5' oder das den Drosselkörper 3 umgebende Einbaurohr 19 berühren. Damit erhält der Drosselkörper 3 eine kugelartige Außenkontur, die auf beiden Seiten des scheiben­ förmigen Elementes 9 von parallelen Schlitzen durchbrochen ist. Die Einbaubreite ist durch die Abstände der Flansche 17, 17', d. h. die Breite des Einbaurohres 19, gegeben und muß aufgrund der Kugelgestalt mindestens den Durchmesser des Drosselkörpers 3 annehmen.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des Drosselkörpers 3 mit dem scheibenförmigen Element 9, auf dem äquidistant acht Leitflä­ chen 11 angeordnet sind. Dabei erstrecken sich die Leitflächen 11 bis zum Umfangsrand 13 des scheibenförmigen Elements und enden nahe vor dessen Kante.

Eine zweite Ausführungsform der Armatur nach der Erfindung, die mit einer deutlich geringeren Einbaubreite realisiert wird, ist in Fig. 3 in einer Seitenansicht als Schnittbild gezeigt. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen dabei gleiche Bauteile wie nach den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2. Wie bei der Darstellung nach Fig. 1 sind beidseitig der Armatur 1 über Flansche 17, 17' Rohre 5, 5' angesetzt (die Anströmrichtung erfolgt wieder in Richtung des Pfeiles Q, also in der Zeichnung von rechts). Der in der Armatur 1 angeordnete Drosselkörper 3 umfaßt ein scheibenförmiges Element 9, das in dieser Ausführungsform eine um den Bereich der Welle 7 gewölbte Form aufweist und somit einen schräganschlagenden Drosselkörper realisiert.

Wie Fig. 4 zeigt, erstrecken sich die Leitflächen 11 von der Welle 7 ausgehend in Richtung des in Drehrichtung des Drossel­ körpers 3 liegenden Abschnittes des Randes 13 und ermöglichen aufgrund dieser im Vergleich zu der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 verkürzten Leitflächen 11 eine kompaktere Bauform mit nur einem geringen Abstand der Flansche 17, 17'.

Wie insbesondere aus Fig. 5 deutlich hervorgeht, besitzen die Leitflächen 11 die gleiche in die Strömung ragende Höhe, die Höhe aller Leitflächen 11 besitzt somit den gleichen Abstand zur Mittelebene 15. Die Leitflächen 11 sind im wesentlichen rechteckförmig, mit einem abgeschrägt verlaufenden Eckbereich 21, der es ermöglicht, den Drosselkörper 3 zu schwenken.

Bezugszeichenliste

1

Armatur

3

Drosselkörper

5

,

5

'Rohr

7

Welle

9

scheibenförmiges Element

11

Leitflächen

13

Umfangsrand des scheibenförmigen Elements

15

Mittelebene des scheibenförmigen Element

17

,

17

'Flansch

19

Einbaurohr

21

abgeschrägter Bereich
QStrömungsrichtung

Claims (5)

1. Armatur (1) mit einem schwenkbaren Drosselkörper (3) zur Regelung eines Durchflusses durch eine Rohrleitung (5, 5') im Bereich eines Einbaurohrs (19), einer zum Be­ tätigen der Armatur (1) vorgesehenen Welle (7), über die ein Drehmoment auf den Drosselkörper (3) zum Verschwenken desselben zwischen einer Schließstellung und einer Öff­ nungsstellung übertragbar ist, und einer Vorrichtung (11) zur Geräuschsreduktion, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Geräuschsreduktion sich parallel zu­ einander von einem scheibenförmigen Element (9) des Dros­ selkörpers (3) ausbreitende Leitflächen (11) aufweist, die Leitflächen (11) im wesentlichen rechteckförmig mit einem an den Rohrquerschnitt angepaßten, beispielsweise abgeschrägten oder abgerundeten, Eckbereich ausgebildet sind,
die Leitflächen (11) sowohl senkrecht zur Achse der Welle (7) als auch senkrecht zu einer Mittelebene (15) des scheibenförmigen Elements (9), die die Drehachse der Wel­ le (7) enthält oder zu ihr parallel liegt, verlaufen, sich die Leitflächen (11) nahezu oder ganz zum Um­ fangsrand (13) des scheibenförmigen Elements (9) er­ strecken,
die Leitflächen (11) in Anpassung an den Querschnitt der Rohrleitung (5, 5') und die Breite des Einbaurohrs (19) eine maximale Höhe aufweisen, so daß der Drosselkörper (3) einen im wesentlichen kugelförmigen Außenumfang, zumindest über die Breite des Einbaurohrs (19) in Schließstellung des Drosselkörpers (3), aufweist.

2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen (11) mit gleichen Abständen voneinander angeordnet sind.

3. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leitflächen (11) von zwei sich gegenüberliegenden Außenflächen des scheibenförmigen Elements (9) hervor­ ragen.

4. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das scheibenförmige Element (9) des Drosselkörpers (3) gewölbt ist.

5. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (3) durchschlagend, leistenanschlagend oder schräganschlagend ausgebildet ist.