DE2361918A1

DE2361918A1 - Ventil, insbesondere stellventil fuer hohe differenzdruecke

Info

Publication number: DE2361918A1
Application number: DE2361918A
Authority: DE
Inventors: Werner Feinauer
Original assignee: JC Eckardt AG
Current assignee: JC Eckardt AG
Priority date: 1973-12-13
Filing date: 1973-12-13
Publication date: 1975-06-26

Description

Betr.: Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Ventil, insbesondere Stellventil für hohe Differenadrücke

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil,■insbesondere ßtellventil für hohe Differenzdrücke, mit statisch-druckentlastetem Ventilkörper und einem Lochzylinder zur Geräuschreduzierung.

Durch die Zeitschrift "Hitteilungen der VGB", Heft 41, April 1956, ist beispielsweise ein Ventil der vorgenannten Art bekannt geworden, bei dem zur Geräuschreduzierung ein fest zwischen Druckraun und Abfluß des Ventils installierter Lochzylinder dient. Der Lochzylinder umgibt konzentrisch den zwei konische Dichtflächen aufweisenden druckentlasteten Ventilkörper.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit geringerem Arbeitsund Materialaufwand als bei dem bekannten Ventil eine größere Wirksamkeit der Geräuschdänmung durch den Lochzylinder zu erreichen. Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird das Problem bei einem Ventil der eingangs bezeichneten Art dadurch in einfacher und vorteilhafter V/eise gelöst, daß der Ventilkörper sölbst als zylindrischer Ilöhl-

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körper mit quer zu seiner Längsachse gerichteten Ausnehmungen (Lochzylinder) ausgebildet ist. Der erfindungsgemäße Ventilkörper ist zweckmäßig mit mehreren kleineren Bohrungen versehen, die in seiner Öffnungsstellung mit dem Druckraum des Ventils unmittelbar verbunden sind. Außerdem sollte der Ventilkörper in seinem mit dem Abfluß in Verbindung stehenden Bereich mindestens eine weitere Ausnehmung vglw. großen Querschnitts aufweisen.

Dadurch, daß der erfindungsgemäße Ventilkörper zugleich als geräuschdämmender Lochzylinder fungiert, wird ein entsprechendes separates Bauteil soiiie dessen Befestigung im Ventilgehäuse eingespart. Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dem bekannten Ventil besteht darin, daß die Energie umwandelnden kleinen Bohrungen des Ventilkörpers in dessen Öffnungsstellungen unmittelbar mit dem unter hohem Druck stehenden Strömungsmedium in Berührung kommen. Außerdem ist der Innenraum des Lochzylinders nicht - wie bei dem bekannten Ventil - von einem festen Körper durchsetzt. Der Hohlraum des erfindungsgemäßen Lochzylinders steht also voll zur Energievernichtung bzw. -umwandlung zur Verfugung. nachdem dieser Vorgang stattgefunden hat, kann die beruhigte Flüssigkeit durch die große Ausnehmung im Lochzylinder ungehindert in den Abflußkanal des Ventilgehäuses gelangen. Dies ist insbesondere dann gewährleistet, wenn der Ventillcörper in seinem mit dem Abfluß in Verbindung stehenden Bereich mindestens zwei vorzugsweise drei Ausnehmungen aufweist, die hinsichtlich Form und Querschnitt der Ausbildung des Abflusses etwa entsprechen.

Die Effizienz des erfindungsgemäßen Ventilkörpers hinsichtlich Energievernichtung bzw. -umwandlung läßt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch noch verbessern, daß die Achsen der kleineren Bohrungen parallel zueinander liegen und mit den Achsen entsprechender Bohrungen auf der gegenüberliegenden Zylindermantelfläche des Ventilkörpers fluchten. Die von beiden Seiten somit in den Hohlzylinder eindringenden Flüssigkeitsströme treffen in der Mitte desselben voll aufeinander, wodurch eine besonders intensive Verwirbelung und Energievernichtung bewirkt wird.

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Zur Druckentlastung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers dienen vorteilhaft dessen großflächige Stirnflächen. Auch können - bedingt durch die erfindungsgemäße zylindrische Ausbildung des Ventilkörpers - die Ventilsitze bzw. die diese enthaltenden 'Teile vorteilhaft als Führungsbuchsen für den Ventilkörper ausgebildet sein.

V/eitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können den Ansprüchen'sowie - anhand eines Ausführungsbeispieles - der Zeichnung und der nachstehenden Beschreibung entnommen werden.

Es zeigt:

Pig. 1 ein Ventilgehäuse im Längsschnitt mit Ventilkörper nach der Erfindung in Schließstellung und

Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. I.bei geöffnetem Ventil · '

Nach der Zeichnung ist das im Schnitt dargestellte Gehäuse eines Stellventils mit 10 bezeichnet. Es weist zwei Flansche 11, 12 zum Anschluß an ein Druckleitungssystem auf. An einem xveiteren Flansch

13 ist ein das Gehäuse 10 nach unten abschließender Gehäusedeckel

14 mittels Schrauben 15 befestigt. Ein weiterer Flansch 16 dient zur Befestigung des in der Zeichnung nicht dargestellten Betätigungsmechanismus¹ des Stellventils, llit dem Flansch 11 ist das Ventil an den von einer Druckquelle kommenden Teil des Leitungssystems angeschlossen. Der durch Pfeile 17 angedeutete Innenraum des Gehäuses 10 ist somit der Druckraum (Druck P,,) des Ventils. In einem zweiten, mit dem Abfluß des Leitungssystems in Verbindung stehenden und mit 18 bezifferten Innenraum des Ventilgehäuses herrscht ein niedrigerer Druck (Pp) als im Druckraum 17· Das Druckgefälle zwischen Druckraum 17 und Abfluß 18 wird durch einen als Hohlzylinder ausgebildeten Ventilkörper 19 bewirkt, der oben und unten von je einer

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einer Buchse 20 bzw. 21 umschlossen und geführt ist. Die Buchsen sind in einem mit 22 bezeichneten entsprechende Gewindebohrungen 23 bzw. 24- aufweisenden Gehäuseteil eingeschraubt. Jede Buchse 23 bzw. 24 enthält einen Ventilsitz 25 bzw. 26, der jeweils mit einer entsprechenden konischen Dichtfläche 27 "bzw. 28 am Ventilkörper 19 kooperiert. Der in den Führungsbuchsen 20, 21 axial verschiebbare und drehbare Ventilkörper 19 wird durch eine in den oberen stirnseitigen Abschluß 29 eingeschraubte (s. Fig. 2) und durch eine Mutter 30 gesicherte Ventilstange 31 betätigt.

Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, weist der als Ilohlzylinder ausgebildete Ventilkörper 19 in seinem oberen Bereich, d. h. unterhalb der. Dichtfläche 27 mehrere kleine Bohrungen 32 unterschiedlichen Querschnitts auf, die achsparallel zudnander angeordnet sind. Wie Fig. 2 anhand eines Längsschnittes durch den Ventilkörper veranschaulicht, sind auf der diametral gegenüberliegenden Zylinderlaantelflache entsprechende Bohrungen 33 angeordnet. Wesentlich ist dabei, daß jeweils zwei Bohrungen gleichen Durchmessers genau fluchtend einander gegenüberliegen. Fig. 2 zeigt beispielsweise zv/ei derartige Bohrungspaare. Das im Vorstehenden Gesagte gilt aber auch hinsichtlich der übrigen aus Fig. 1 ersichtlichen Bohrungen

Des weiteren weist der hohlzylindrische Ventilkörper 19 unterhalb der Bohrungen 32, 33 drei rechteckige Ausnehmungen y\ vglw. großen Querschnitts auf. Der Innenraum 35 (Fig. 2) des Ventilkörpers 19 steht durch diese Ausnehmungen 34 sowohl in Schließstellung (Fig.1) al3 auch in seiner Öffnungsstellung (Fig.2) stets mit dem Niederdruckraum 18 (Abfluß) in Verbindung.

Zur Druckentlastung des Stellantriebs für den Ventilkörper dienen die beiden Stirnflächen J6, 37 desselben, wobei die Stirnfläche 36 um die Querschnittsfläche der Betätigungsstange 31 größer sein muß als die Stirnfläche 37· Auf den Ventilkörper 19 wirken somit in Axialrichtung zwei entgegengesetzt gerichtete aber im Betrag gleich große Kräfte, so daß der Betätigung des Ventilkörpers durch den im Druckraum 17 herrschenden Druck keinerlei zusätzlicher Widerstand entgegengesetzt wird.

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Aus Fig. 2, die das Ventil-in Öffnungsstellung zeigt, geht nun die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen, als Lochzylinder ausgebildetem Ventilkörpers 19 besonders gut hervor. Das in dem Druckraum 17 unter vglw. hohem Druck stehende Medium dringt durch die Bohrungen' 32, 33 von beiden Seiten im freien Strahl (z.B. 38) in den oberen Teil des Innenraumes 35 ein und trifft dort jeweils unmittelbar auf den von der gegenüberliegenden Bohrung kommenden Druckmittelstrahl (z.B. 39)· Das Medium, welches während des Eegelbereichs in den als Lochzylinder ausgebildeten Ventilkörper 19 eindringt, vernichtet die Druckenergie durch !turbulenz im Innern desselben. Durch die symmetrische Anordnung der Bohrungen 32, 33 wird eine erhöhte Turbulenz und damit eine erhöhte Energieumwandlung erreicht. Die Druckreduzierung erfolgt also - abweichend vom bisherigen Stand der Technik - nicht im Ventilgehäuse, sondern im Innern des Ventilkörpers 19· Durch die großen Austrittsöffnungen 3^ im unteren Teil des Ventilkörpers 19 wird der. ungestörte Abfluß des beruhigten Mediums erreicht. Durch die im Vorstehenden beschriebenen erfindungsgemäßen Drosselmaßnahmen wird eine lineare oder gleichprozentige Kennlinie des Stellventils erzielt«

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Claims

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Patent- und Schutzansprüche

Ventil, inabesondere ütellventil fär hohe Differenzdrücke, axt statisch-druckentlastetem Ventilkörper und einem Lochzylinder zur Geräuschreduzierung, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (19) selbst als zylindrischer Hohlkörper mit quer zu seiner Längsachse gerichteten Ausnehmungen (32, 33» 34·) (Lochzylinder) ausgebildet ist.

Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,■daß der Ventilkörper (19) mit mehreren kleineren Bohrungen (32, 33) versehen ist, die in seiner Öffnungsstellung (Fig. 2) iait dem Druckraum (17) des Ventils unmittelbar verbunden sind, und außerdem in seinem mit dem Abfluß (18) in Verbindung stehenden Bereich mindestens eine weitere Ausnehmung (3^) vglw. großen Querschnitts aufweist.

Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der kleineren Bohrungen (32) parallel zueinander liegen und mit den Achsen entsprechender Bohrungen (33) auf der gegenüberliegenden Zylindermantelfläche des Ventilkörpers (19) fluchten.

Ventil nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (19) in seinem mit dem Abfluß (18) in Verbindung stehenden Bereich mindestens zwei vorzugsweise drei Ausnehmungen (34) aufweist, die hinsichtlich Form und Querschnitt der Ausbildung des Abflusses etwa entsprechen.

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5- VBntil nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelgerichteteB kleineren Bohrungen (32 bzw. 33) unterschiedliche Querschnitte, aber jeweils zwei gegenüberliegende, zueinander fluchtende Bohrungen (32, 33) den gleichen Querschnitt aufweisen.

6. Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß der als Hohlzylinder ausgebildete Ventilkörper (19) in Axialrichtung gesehen, beidseitig der Bohrungen (32, 33) bz\\?. Ausnehmungen (3^0 de eine vorzugsweise konische Dichtfläche (27, 28) auf v/eist.

7· Ventil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die den Ventilsitz enthaltende (n) Teil-(e) (20, 21) zugleich als Führungsbuchse(n) für den zylindrischen Ventilkörper (19) ausgebildet sind.

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