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Regelventil Zusatz zu Patentanmeldung P 20 39 562.4 Gegenstand der
Hauptanmeldung ist ein Regelventil mit einem zylindrischen Gehäuse mit fluchtendem
Ein- und Auslaß sowie einem im wesentlichen kugelförmig gestalteten Drosselkörper,
welcher mittels einer das Gehäuse radial durchdringenden Antriebswelle gegenüber
einem gleichachsig zur Gehäuselängsachse angeordnetem ringförmien Ventilsitz verstellbar
ist.
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Dabei ist der Drosselkörper auf einem mit einer Gelenkgabel formschlüssig
verbundenen Kugelkopf gelagert, die Gelenkgabel bildet zusammen mit einem auf der
Antriebswelle sitzenden Lenkhebel einen Schubkurbelantrieb,und eine am Kugelkopf
angreifende, sich parallel zur Antriebswelle erstreckende Achse ist beidseitig in
einer parallel zur Gehäuselänysachse verlaufenden Führung geführt.
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Aufgabe der vorliegenden Zusatzerfindung ist es, den Aufbau des ltegelventils
gemäß der IIauptanmcldung zu vereinfachen, insbesondere die herstellungsmäßig mit
einem gewissen Aufwand verbunde Verwendung eines Kugelkopf zur Lagerung des Drosse
-körpers zu vermeiden. Die Zusatzerfindung bedient sich dabei eines bereits in Anspruch
12 der Hauptanmeldung P 20 39 562.4 vorgeschlagenen weiterbildenden Merkmals, wonach
die Gelenkgabel in einem begrenzten Winkelbereich auch seitlich schwenkbar am Lenkhebel
befestigt ist.
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Vom Regelventil nach Patentanmeldung P 20 39 562.4 ausgehend, betrifft
die Zusatzerfindung somit ein Regelventil mit einem zylindrischen Gehäuse mit fluchtendem
Ein- und Auslaß, mit einem im wesentlichen kugelförmig gestalteten Drosselkörper,
welcher mittels einer sich quer durch das Gehäuse erstreckenden Achse beidseitig
in je einer parallel zur Gehäuselängsachse verlaufenden Führung geführt und gegenüber
einem gleichachsig zur Gehäuselängsachse angeordneten ringförmigen Ventilsitz verstellbar
ist, und mit einer am Drosselkörper angreifenden Gelenkgabel, welche in einem begrenzten
Winkelbereich auch in ihre Gelenkachse einschließenden Ebenen seitlich schwenkbar
in eine auf einer das Gehäuse radial und parallel zur Führungsaciise durchdringenden
Antriebswelle sitzenden Lenkhebel gelagert ist und mit diesem einen Schubkurbelantrieb
für den Drosselkörper bildet.
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Die der Zusatz erfindung- zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß der Drosselkörper mit einer radialen Durchgangsbohrung veisehen unmittelbar
auf der Führungsachse gelagert ist.
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Es entfclltscmit die Kugelkopflagerung für den Drosselkörper; sie
wird durch eine einfache Achslagcrung ersetzt. Die Zusatzerfindung geht von der
Erkenntnis aus, daß bei ausreichender Zentrierung des Drosselkörpers zur Ventilkörperlängsachse
die einerseits durch die Gelenkverbindung zwischen Gelenkgabel und Lenkhebel und
andererseits durch die in einem begrenzten Winkelbereich auch seitlich gegebene
Schwenkbarkeit der Gelenkgabel gegenüber dem Lenkhebel,die zur erforderlichen Zentrierung
des Drosselkörpers im Sitzring bei geschlossenem Ventil benötigte BeweglichkeiL
in ausreichendem Maße gegeben ist. Die Zusatzerfindung führt zu einer beachtlichen
Vereinfachung und Verbilliung des in Rede stehenden Regelventils.
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Weiterc Ausgestaltungen der Zllsatzerfilldung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet. Zur Erl u-terung der Zusatz erfindung wird im folger,den auf die
Zeichnuny-n Bezug genommen, welche abgesehen von der durch die Susatzerfindung vorgeschlagenen
unterschiedlichen
Ausbildung der Drosselkörperführung und -lagerung weitgehend auch hinsichtlich der
Bezugszeichen mit den Figuren 1 bis 3 der Hauptanmeldung übereinstimmen. In den
Zeichnungen zeigt Figur 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Regelventils
längs der Gehäuselängsachse und senkrecht zur Antriebswelle, Figur 2 einen hierzu
orthogonalen Schnitt parallel sowohl zur Längsachse als auch zur Antriebswelle und
Figur 3 einen Schnitt durch Figur 2 längs der Schnittlinie III-III.
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Das Gehäuse 1 ist ein im wesentlicher rohrförmiger Körper mit ltings
der Gehäuseachse 2 fluchtendem Einlaß 3 und Auslaß 4. Auf der Einlaß seite ist in
die Stirnwand ein Sitzring 5 eingeschraubt. Das Gehäuse wird wie eine Drosselklappe
zwischen den Flanschen der anzuschließenden Rohrleitungen befestigt. Stattdessen
kann man das Gehäuse aucli mit eigenen Anschlußflanschen vcr.c;chen.
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Der im wesentliche kugelförmige Drosselkörper 6 ist mit seiner radialen
Durchgangsbohrung 47 auf der sich parallel zur Antriebswelle 11 erstreckenden Achse
12 gelagert. Auf ihren beiden aus dem Drosselkörper 6 herausragenden Enden tragt
die Führungs-(achse 12 je eine Führungsrolle 13, deren Bewegungsfreiheit in Richtung
der Führungsachse einerseits durch Absätze 14 an der Führungsachse und andererseits
durch die Gehäuseinnenwand 15 bcgrcnzt ist. Dic Führung für die Rollen 13 und damit
für den Drosselkörper 6 ist durch vier in die den Sitzring 5 aufweisende Stirnseite
des Gehäuscs 1 parallel zur Gehäuseachsc 2 eingesetzte, vorzugsweise eingepreßte
Führungsbolzen 16 gebildet. Über die Achse 12 und die Rollen 13 wird der Drossel
körper 6 zwischen den Führungsbolzen 16 und damit längs der Gehäuseachse 2 geführt.
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Der Drosselkörper 6 ist auf seiner dem Ventilsitz 5 abgewandten Seite
mit zwei eine Gblenkgabelbildenden Ansätzen 18 versehen. Ein Bolzen 17 erstreckt
sich zwischen den beiden Schenkeln 18 der Gelenkgabel und trägt eine ballige Hülse
19.
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Auf der Antriebswelle 11 sitzt der Lenkhebel 21, welcher mit einer
zylindrischen, die Hülse 19 umfassenden Bohrung 22 versehen ist. Die Gelenkgabel
18 ist somit über den Bolzen 17 und die Hülse 19 mit dem Lenkhebel 21 verbunden.
Ein Stift 23 dient der Befestigung des Bolzens 17 in der Gelenkgabel 18.
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Zwischen dem-Lenkhebel 21 und der Gelenkgabel 18 ist ein vorgegebenes
Spiel möglich. Die Verbindung zwischen Gelenkgabel 18 und Lenkhebel 21 mittels der
balligen Hülse 19 erlaubt ein seitliches Ausschwenken der Gelenkgabel 18 in Richtung
der Antriebswelle 11, d.h. in beliebigenRadialebenen durch die durch den Bolzen
17 gebildete Gelenkachse. Die Antriebswelle 11 ist in den Buchsen 24 gelagert, welche
in die Flansche 25 und 26 eingepreßt sind. Unter Zwischenlage von Dichtscheiben
27 qnd die Flansche 25 und 26 mit jeweils vier Schrauben 28, von denen auf beiden
Seiten jeweils nur eine in Figur 2 dargestellt -ist, am Gehäuse 1 befestigt. Die
Stopfbuchse 29 und Die Packung 30 dichten das nach außen führende Ende der- Antriebswelle
11 ab. Die Befestigung des Lenkhebels 21 auf der Antriebswelle 11 erfolgt mittels
einer Paßfeder 31 zur Drehmomentenübertragung und mittels einer Sechskantschraube
32 zur Lagefixierung in Achsrichtung. Die Gelenkgabel 18 kann statt durch zwei getrennte
Ansätze auch durch einen sich senkrecht zur Führungsachse erstreckenden parallelwandigen
Einschnitt im Drosselkörper 6 erzeugt werden, derart, daß die den Einschnitt zu
beiden Seiten begrenzenden Backen die Schenkel d Gelenkgabe bilden.
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Die guten Schließeigenschaften federbelasteter Kugelventile haben
ihre Ursache darin, daß die Kugel als Drosselkörper sich frei beweglich im Sitzring
zentrierten kann. Die gleichen vorteilhaften Eigenschaften ergeben sich bei dem
Regelventil gemäß der Zusatzerfindung, obwohl hier der Drosselkörper zur
Erzielung
einer gewünschten Regelkennlinie zwangsläufig geführt sein muß. Von der in den Figuren
1 und 2 dargestellten Schließstellung des Ventils ausgehend, wird das Ventil dadurch
geöffnet, daß die Antriebswelle 11, bezogen auf Figur 1, im Uhrzeigersinn gedreht
wird. Dies hat zur Folge, daß über den Lenkhebel 21 und die Gelenkgabel 18 der Drosselkörper
6 vom Sitz abgehoben und mittels der Rollen 13 zwischen den Führungsbolzen 16 geführt
in Richtung der Gehäuseachse 2 im Offnungssinn verschoben wird.
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In Schließrichtung ergibt sich der gleiche Bewegungsablauf.
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Selbst wenn der Schließkörper im Zuge der Schließbewegung nicht genau
zentrisch auf den Sitzring aufsetzt, sondern Z11-nächst einseitig sich gegen eine
Kante des Sitzrings 5 legt, wird durch die tödliche Schwenkbewegung der balligen
Hülse 19 in der Bohrung 22 des Lenkhebels 21 und durch das Spiel zwischen Lenkhebel
21 und Gelenkgabel 18 sowie den Führungsbolzen 16 und den Führungsrollen 13 ein
vollständiges Hineindrehen des Drosselkörpers 6 in eine zum Sitzring 5 vollständig
konzentrische Schließlage ermöglicht.
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Ebenso wie beim Regelventil gemäß der Hauptanmeldung läßt sich auch
die Zusatzerfindung derart abwandeln, daß Lenkhebel und Gelenkgabel ihre Zuordnung
vertauschen, d.h. der Drosselkörper mit einem Lenkhebel versehen ist und die Gelenkgabel
auf der Antriebswelle sitzt.