DE2016620A1

DE2016620A1 - Drosselklappen Steuerventil

Info

Publication number: DE2016620A1
Application number: DE19702016620
Authority: DE
Inventors: Derek John Williams William Frederick. Newport Shropshire Nation (Großbn tanmen) M
Original assignee: Serck Industries Ltd
Current assignee: Serck Industries Ltd
Priority date: 1969-04-11
Filing date: 1970-04-08
Publication date: 1971-04-22
Also published as: DE2016620B2; FR2043158A5; GB1305554A; DE2016620C3

Description

PATENTANWALT 4 DUSSELDORF-BENRATH \ H, April 1970

ULRICH PLDQER ^ΐ^"*""** * ''

REG. NR. 1510/11

SERCK INDUSTRIES LIMITED Warwick Road

Birmingham 11/ GROSSBRITANNIEN

Drosselklappen-Steuerventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drosselklappenventil für Flüssigkeitssteuerung mit einer in einem Gehäuse befindlichen Durchflußöffnung, einem im Gehäuse vorgesehenen Ventilsitz und einer im Gehäuse um eine quer zur Achse der Durchflußöff-» nung verlaufende Achse schwenkbaren Drosselklappe.

Bei bekannten Drosselklappenventilen dieser Art ist es schwierig, eine geeignete Dichtung zwischen dem Ventilsitz und der Drosselklappe aufrechtzuerhalten, wenn die Drosselklappe einem Flüssigkeitsdruck auf derjenigen Seite ausgesetzt wird, die ihrer Schwenkachse gegenüberliegt. Ein derartiger Druck neigt dazu, auf die Drosselklappe eine öffnungskraft auszuüben.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Ventils dieser Art, welches einen Ventilsitz besitzt, bei dem die erwähnten Schwierigkeiten vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß bei einem Drosselklappenventil der beschriebenen Art der Ventilsitz mit einem Ring aus flexiblem, elastischem Material versehen ist,

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der auf einer seiner axialen Seiten mit einer Nut ausgeführt ist, die sich bei Deformation des Ringes durch die Drosselklappe schließt.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Darin zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgeführten Ventilsitz,

Fig. 2 einen Querschnitt des Sitzes in der Ventilstellung und

Fig. 3 einen teilweisen Schnitt durch ein Ventil.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Ventilsitz aus einem Fassungsring 10 aus Metall von L-förmigem Querschnitt mit einer inneren Nut in der Verbindung der Schenkel des L. Ein Ring 11 aus flexiblem, elastischem Material, das dem Kaltverformungsvermögen ausgesetzt ist, wie PoIytetrafluoräthylen, ist mit dem Metallring verbunden bzw. greift darin ein. Die Innenfläche des Ringes 11 hat einen nach innen gerichteten Vorsprung 11 a. Der Ring 11 besitzt auf seiner axialen Stirnfläche und gegenüber der mit dem Ring 10 verbundenen axialen Stirnfläche eine Nut 11 b, die in dem Ausführungsbeispiel vom dreieckigen Querschnitt ist. Die gleiche axiale Stirnfläche des Ringes 11 ist, von der Nut 11 b radial nach außen gehend, mit einer Reihe ringförmiger Rippen 11 c versehen, die sich über die axiale Stirnfläche des Ringes 10 hinaus erstrecken. Der Ring 10 ist mit einer Vielzahl von öffnungen 12 ausgeführt, die in bezug auf zugehörige Schrauben 13 beträchtliches Spiel besitzen.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Ventilsitz 10, 11 in einer Innennut des Ventilgehäuees 14 angeordnet, wobei die Rippen 11 c des Ringes 11 am Gehäuse If derart anliegen,

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daß sie eine Dichtung bilden· Nach der Montage besteht zwischen dem Ring 11 und dem Ventilgehäuse If eine ringförmige Ausnehmung 11 e« Das Ventilgehäuse If hat eine Durchflußöffnung, in welcher die Drosselklappe 15 verschwenkbar ist, die einen sphärisch gekrümmten Flächenab- schnitt 15 a aufweist, dessen Krümmungsmittelpunkt auf der Achse der Durchflußöffnung im Ventilgehäuse liegt, wenn die Drosselklappe rechtwinklig zur Achse der Durchflußöffnung steht* Die Drosselklappe 15 ist um eine Achse schwenkbar, die quer zur Achse der Durchflußöffnung verläuft« Die Nut 11 b ermöglicht es der Drosselklappe 15, den Ring 11 wirkungsvoll auf eine derartige Gestalt kalt zu verformen, in der er eine hinreichende Elastizität besitzt, um die aneinander grenzenden Flächen der Drosselklappe 15 und des Ringes 11 in dichte Berührung zu bringen« Der Vorsprung 11 a verformt sich kalt zu einer Lippe 11 d, wie dargestellt wurde« Beim Zusammenbau des Ventiles werden die Schrauben 13 anfänglich nicht voll angezogen, so daß der Ventilsitz 10, 11 eine Stellung einnehmen kann, in welcher die Drosselklappe 15 den Ring 11 gleichmäßig belastet« Sodann werden die Schrauben 13 nach dem Kaltverformungsvorgang angezogen, um den Ventilsitz 10, 11 zu halten«

Zum Zwecke des Betriebes wird die Drosselklappe 15 innerhalb der Durchflußöffnung für die Einstellung des Ventils in bekannter Weise verschwenkt· Da sich die aneinander angrenzenden Flächen des Ringes 11 und der Drosselklappe 15 dank der Kaltverformung einander entsprechen, ist gewährleistet, daß die Schü'ffi- und Öffnungsdrehkräfte im wesentlichen gleich sind und das Ventil somit weich arbeitet«

Eine Dichtungsanordnung der beschriebenen Art ist insbesondere für Ventile der in Fig« 3 wiedergegebenen Art anwendbar, wobei die Schwenkachse 16 der Drosselklappe 15 sowohl von der Ebene der Drosselklappe 15 als auch von der Achse 17 der Durchflußöffnung entfernt ist« Bei derartigen

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Ventilen wirkt in der ScHUeßtaqe der Drosselklappe 15 der Flüssigkeitsdruck auf die von der Schwenkachse 16 entfernte Seite der Drosselklappe 15 ein und sucht infolge des ungleichmäßigen Kraftangriffes auf die Drosselklappe 15 das Ventil zu öffnen· Ein auf der anderen Seite der Drosselklappe 15 wirkender Flüssigkeitsdruck sucht das Ventil zu schließen* Auf diese Weise besteht bei bekannten Ventilen dieser Art eine Einweg-Schließcharakteristik«

Bei den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ventilanordnungen ist eine beabstandete Achse für die Drosselklappe notwendiger Weise auf der von der Lippe 11 d entfernten Seite der Drosselklappe 15, um ihr die Bewegungsmöglichkeit in die öffnungsstellung 15 b zu geben« Der Flüssigkeitsdruck auf der von der Schwenkachse entfernten Seite der Drosselklappe 15 drückt die Lippe 11 d gegen die Fläche 15 a, um die Dichtung zu verbessern« Somit ist die Dichtung im wesentlichen für beide Richtungen des auf die Drosselklappe 15 ausgeübten Flüssigkeitsdruckes die gleiche« Darüberhinaus pflanzt sich ein Flüssigkeitsdruck, der auf die Schwenkachsenseite der Drosselklappe 15 ausgeübt wird, in der Ausnehmung 11 e fort« Der vergrößerte Bereich des Ringes 11, der dann dem oberen Druckwert ausgesetzt ist, wirkt einem Abgleiten des Ringes 11 entgegen«

Der Ring 10 ist mit einer Fläche 10 b ausgebildet, die in der Schließlage der Drosselklappe 15 der Fläche 15 a dicht gegenüberliegt« Beim Ausfallen oder beim Verlust des Ringes 11 a bewirkt eine auf die Drosselklappe 15 ausgeübte Scktiefikraft, daß die Flächen 15 a und 10 b sich zu berühren suchen, wodurch zumindest ein teilweises Schließt*! des Ventils gewährleistet ist«

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Claims

Patentansprüche

/l·) Drosselklappenventil für Flüssigkeitssteuerung mit einer Durchflußöffnung, einem im Gehäuse vorgesehenen Ventilsitz und einer im Gehäuse um eine quer zur Achse der Durchflußöffnung verlaufende Achse schwenk- j| baren Drosselklappe» dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz einen Ring (11) aus flexiblem, elastischem Material aufweist, der auf seiner einen axialen Seite mit einer Nut (11 b) ausgeführt ist, die sich bei Deformation des Ringes (11) durch die Drosselklappe (15) schließt.
2. Drosselklappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ventilsitz weiterhin einen Fassungsring (10) für die Aufnahme des flexiblem Ringes (11) aufweist, der darin dichtend am Gehäuse angreift«

3, Drosselklappenventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß eine ringförmige Aussparung (11 e) zwischen der einen axialen Stirnseite des flexiblem Ringes (11) und dem Gehäuse (1Ό besteht, über die während des Betriebes Flüssigkeit auf die axiale Stirnseite einwirkt«

H. Drosselklappenventil nach den Ansppuchen 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß der Faseungsring (10) mit einer Oberfläche (10 b) ausgeführt ist, an der beim Ausfallen des flexiblem Ringes (11) die Drosselklappe (15) derart anliegt, daß das Ventil geschlossen ist·

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5« Drosselklappenventil nach den Ansprüchen 2-4, dadurch, gekennzeichnet, daß der Fassungsring (10) im Ventil in einer Stellung beweglich ist, in der die Drosselklappe (15) den flexiblen Ring (11) im wesentlichen gleichmäßig belastet«

6« Drosselklappenventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungsmittel (13) für die Fixierung des Fassungsringes (10) in seiner genannten Stellung vorgesehen sind·

7« Drosselklappenventil nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (16) der Drosselklappe (15) von deren Ebene sowie von der Achse (17) der Durchflußöffnung beabstandet ist, wobei der flexible Ring (11) auf seiner von der Schwenkachse (16) entfernten axialen Seite mit einer Lippe (11 d) ausgeführt ist, die beim Betrieb durch den Flüssigkeitsdruck auf der von der Schwenkachse (16) entfernten axialen Seite gegen die Drosselklappe (15) gedrückt wird·

8« Drosselklappenventil für Flüssigkeitssteuerung mit einem Gehäuse, das eine Durchflußöffnung und eine schwenkbare Drosselklappe besitzt, die um eine Achse schwenkbar ist, welche von der Ebene der Drosselklappe und von der Achse der Durchflußöffnung beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (15) am Umfange teilweise sphärisch ausgebildet ist, und daß ein im Gehäuse vorgesehener Ventilsitz einen Ring (11) aus flexiblem, elastischem Material besitzt, welches der Kaltverformung ausgesetzt ist, wobei der Ring für den Eingriff der peripheren Fläche der Drosselklappe ausgebildet ist und daß seine axiale S«it·, die der Schwenkachse zugekehrten Seite der Drosselklappe entspricht, eine Nut besitzt, die durch Kaltverformung des den Ring bildenden Materials von der peripheren Fläche derart schließbar ist, daß eine der peripheren Fläche entsprechende innere Fläche des Ringes gebildet wird. 10 9 817/1119