DE2251134A1

DE2251134A1 - Drosselklappenventil

Info

Publication number: DE2251134A1
Application number: DE19722251134
Authority: DE
Inventors: Shinobu Fujino
Original assignee: NIHON JIDO CHOSETSUKI SEISAKUS
Current assignee: NIHON JIDO CHOSETSUKI SEISAKUS
Priority date: 1971-10-14
Filing date: 1972-10-16
Publication date: 1973-04-19
Also published as: IT962127B; GB1404167A; FR2152268A5; NO134669B; NO134669C; NL7211253A

Description

Ninon Jido Chosetsuki Seisakusho Co. Ltd., 26 Gamou-cho 3-chome Jotoku, Osaka-city, Japan

"Drosselklappenventil¹¹

Die Erfindung betrifft ein Drosselklappenventil.

Bei derartigen Drosselklappenventilen ist es bekannt, den Ventilsitz, der mit der Drosselklappe geöffnet und geschlossen wird, aus Gummi oder anderem plastischen Material mit Elastizität herzustellen, das die Kohärenz dieses zu der Drosselklappe erhöht, um dadurch eine Flüssigkeitsleekage bei geschlossenem Ventil zu verhindern.

Um dieses Leckwerden bei geschlossenem Ventil zu verhindern, waren die zur Anwendung kommenden elastischen Ventilsitz· jedoch lediglich abhängig von den elastischen Eigenschaften des Gummis oder der anderen plastischen Materialien und aus diesem Grund wurden sie leicht abgerieben und verloren oder verschlechterten ihre Elastizität infolge Temperaturwechsels· Die Folge davon war, daß sie die Vorteile eines elastisch®» Ventilsitzes verloren, d.h. eine Leckage der Flüssigkeit bei gesciilossenem Ventil nicht

Büro Berlin

verhindern konnten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Drosselklappenventil zu schaffen, das eine konstante Kohärenz der Drosselklappe zu dem Ventilsitz aufweist· Ferner soll die Herstellung billig und der Austausch des elastischen Ventilsitzes einfach sein und die Drosselklappe soll zu dem Ventilsitz eine unveränderliche Kohärenz gegenüber Flüssigkeitsdruck aus jeder Richtung in den Leitungen aufweisen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemiß durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale und die Merkmale in den Unteransprüchen, die vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergeben.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführung des Drosselklappenventils,

Fig. 2 einen Querschnitt,

Fig. 3 einen Querschnitt ähnlich der Fig. 2 mit einem Beispiel einer umgewandelten Drosselklappe

Fig· 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig· 3 Fig. 5 einen Schnitt durch eine zweite Ausführung und

Fig· 6 einen vergrößerten Ausschnitt der zweiten Ausführung gemäß Fig. 5

Das in den Figuren dargestellte Drosselklappenventil ist zwischen Flüssigkeitsleitung·!! 1 und 2 angeordnet und weist einen Ventilkörper 4 mit einem Flüssigkeitsdurchlauf 3 und einem Ventilsitzring 6 auf, der mit einer elastischen Lippe 5 versehen ist, die diagonal in Richtung auf die Mitte der Rohre und des Ventilkörpers zeigt und an einer Seite des Ventilkörpers angeordnet ist, so daß eine FlUssigkeitsleckage verhindert wird.

Die kreisförmige Drosselklappe 10 die den Ring 6 öffnet und schließt, ist an einer Seite einer Drehachse 9» die drehbar in dem oberen und unteren Ende quer zu der Ventilkörperachse gelagert ist, mittels geeigneter Buchsen 7, 8 befestigt. Die Drehachse 9 dreht sich um 90° um den Ventilsitzring 5 oder den Flüssigkeitsdurchfluß zu schließen oder zu öffnen, wodurch die Leitungen 1 und 2 gesperrt werden und die Flüssigkeit abgehalten wird oder die Leitungen offen bleiben und die Flüssigkeit fließen kann.

In diesem Fall, wenn der Ventilsitzring 6 sich im geschlossenen Zustand durch die Drosselklappe 10 befindet, dann wird der Umfang der Drosselklappe 10 elastisch gegen die elastische Lippe des Ventilsitzringes 6 gepreßt und da, wie an den Berührungspunkten a, a die Klappe die Lippe unter einem Winkel θ berührt, zwischen einer geraden Linie b, die die beiden Berührungspunkte a, a verbindet und einer geraden Linie c, die den Berührungspunkt a mit der Mitte c der Drehachse 9 verbindet in dem Kreisbogen mit dem Radius r von der Mitte 0 der Drehachse 9_f wird der Winkel θ geeignet einstellt und die Elastizität der Lippe selbst läßt eine Kohärenz der Klappe 10 zu der Lippe 5 an den Berührungspunkten a, a zu in Übereinstimmung mit dem Flüssigkeitsdruck.

Da ferner die elastische Lippe 5 eine abgestumpfte konische Kante am inneren Umfang des Ventilsitzringes 6 aufweist, um so diagonal in Richtung der Mitte des Ventilkörpers 4 zu zeigen, wird die elastische Lippe 5 immer in elastischer Berührung mit der Klappe 10 sein, und zwar infolge der Verformung der Lippe in dem elastischen Bereich (strichpunktierte Linie in Fig. 4). Dabei tritt kein Verlust oder eine Verschlechterung der Elastizität auf, selbst wenn der Ventilsitzring sich in einem weiten Temperaturbereich ausdehnt oder zusammenzieht. Dadurch wird eine Flüssigkeitsleckage und eine Abnutzung der Lippe verhindert und. gleichzeitig wird die Lippe 5 infolge der Elastizität und Reak- ·

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tlonskräfte dicht an die Drosselklappe 10 gedruckt. Hinzu kommt, daß, wenn die Mitte der Drehachse 9 in der Lage 0* (Fig. 3) exzentrisch zu der Achse der Drosselklappe 10 angeordnet wird, so daß die Klappe exzentrisch zu dem Ring 6 sich dreht, dann kann noch mehr eine Leckage verhindert werden und zwar mit der zusätzlichen Kohärenz der Interference °^Λ und <%2 im Vergleich zu dem Drehpunkt mit dem Radius r von der Mitte 0, da die Klappe in Berührung mit der Lippe in den Rotationspunkten der Radien r¹ und r¹· gepreßt wird.

Das Drosselklappenventil, das in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist, weist einen Ventilsitzring 12 auf, der von einem Auflagering 11 an einer Seite des Ventilkörpers 4 gehalten wird und der eine Kante 13 an dem inneren Umfang des Ringes aufweist. Der Auflageringe 11 ist ebenfalls mit einer Kante 14 mit dem selben Winkel θ wie die Kante 13 versehen.

Die Kante 12 kann an der oberen oder unteren Seite des Ventilsitzringes 12 oder an beiden Seiten vorgesehen sein und entsprechend kann die Kante 14 in dem Auflagering 11 oder in dem Ventilkörper 4 oder in beiden vorhanden sein.

Da im allgemeinen die verschiedenen Materialien naturgemäß in dem Expansions- und Kontraktionskoeffizienten entsprechend dem Temperaturwechsel in einem weiten Temperaturbereich unterschiedlich sind, wird eine Abmessungsdifferenz vorgenommen werden, falls erforderlich.

Wenn beispielsweise das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Drosselklappenventil einen Ventilkörper 4 und einen Auflagering 11 aus Metall aufweist und der Ventilsitzring 12 aus plastischem Material wie Gummi oder synthetischem Harz ist, dann weicht der Ventilsitzring 12 von dem Ventilkörper 4 und dem Auflagering 11 in dem Expansions- und Kontraktionskoeffizienten zu dem Temperaturwechsel ab. Wenn daher das Ventil in einem weiten Temperaturbereich benutzt wird, dann zieht sich ein Ventilsitzring 12 aus

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plastischen Material, dessen Kontraktionskoeffizieat größer 1st als ein Metall im Bereich niedriger Temperaturen in Richtung der Achse und der axialen Mitte in dem lichten Raum, der durch den Ventilkörper 4 und den Auflagering 11 gebildet wird, wie in der Fig. 6 mit strichpunktierter Linie angegeben, zusammen.

Da Jedoch der Ventilsitzring 12 und der Auflagering 11 oder der Ventilkörper mit Kanten 13 und 14, die äquivalent in ihren entsprechenden Winkeln oder Schräge sind, versehen sind, und da diese Kanten 13, 14 immer in dichter Berührung sind, ragt der innere Umfang des Ringes 12 in Richtung auf die Achse wie in der Fig. 6 gezeigt, hervor infolge der Keilwirkung der sich dicht berührenden Kanten 13, 14, wenn der Ventilsitzring sich im großen Maß im Umfang zusammenzieht, wobei der Ventilsitzring 12 in dichter Berührung mit dem Ventilkörper 4 gehalten wird. Daher ist es möglich den Ventilsitz zu schließen, d.h. den Ventilsitzring mittels der Drosselklappe«mit ihrer konstanten Kohärenz, und zwar im niedrigen Temperaturbereich, ohne daß eine Leckage auftritt.

Eine Flüssigkeitsleckage kann bei geschlossenem Ventil sowohl bei Anwendung des Ventils bei hohen Temperaturen, wie auch bei niedrigen Temperaturen verhindert werden, wenn der Winkel θ der Kanten 13» 14 und der Durchmesser und der Querschnitt des Ventilsitzringes 12 zu dem Flüssigkeitsdurchlaß 3 entsprechend den Materialqualitäten des Ventilkörpers 4, des Auflageringes und des Ventilsitzringe β 12 und entsprechend dem Flüssigkeitsdruck und der Arbeitstemperatur geeignet ausgewählt wird·

WjLe sich aus dem Beschriebenen ergibt, erlaubt das erfindungsgemäße Drosselklappenventll den einfachsten Aufbau zur Verhinderung einer Leckage bei hoher oder niedriger Temperatur von unter Druck durch die Leitungen strömender Flüssigkeit» wenn es geschlossen ist und es zeichnet sich durch eine lange Lebensdauer, eine einfache Austauschbarkeit und eine billige Herstellung aus·

- Patentansprüche -

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Claims

- 6 -Patentansprüche t

f1.7 Drosselklappenventil zur Anordnung zwischen zwei NfiüssigkeitfUhrenden Leitungen, bestehend|aus einem Ventilkörper und einer Drosselklappe, die um eine Drohachse schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dafl an der einen Seite des Ventilkörpers (4) ein Ventilsitzring (6, 12) vorgesehen ist, der eine elastische Lippe (5, 13) aufweist, die einen abgestumpften, konischen Kegel bildet, der von dem inneren Umfang des Ventilsitzringes in Richtung auf die Mitte des Ventilkörpers weist.

2. Drosselklappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 0 zwischen einer Linie (b), die die Berührungspunkte (a, a) der elastischen Lippe mit der Drosselklappe verbindet und eine Linie (c), die diese Berührungspunkte mit der Mitte der Drehachse verbindet, in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdruck und der Temperatur, sowie den Materialien bestimmt 1st·

3. Drosselklappenventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe exzentrisch gelagert ist.

4· Drosselklappenventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzring (12) an der einen Ventilkörperseite mittels eines Auflageringes (11) befestigt ist und eine Schräg· (13) mit einem Winkel θ aufweist und, dafl entweder der Auflagering (11) oder der Ventilkörper (4) mit einer Schräge (14) versehen ist, deren Winkel Q dem vorgenannten Winkel äquivalent 1st.

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5. Drosselklappenventll nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (4) und der Auflagering (11) aus Metall und der Ventilsitzring aus plastischem Material sind, wobei die Kohärenz des Ventilkörpers zu dem Ventilsitzring durch Veränderung des Expansions- und Kontraktionskoeffizienten zwischen dem Ventilsitzring und dem Ventilkörper oder dem Auflagering entsprechend dem Temperaturwechsel konstant gehalten ist.

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