DE2446025A1

DE2446025A1 - Ventilfluegel fuer ein steuerventil

Info

Publication number: DE2446025A1
Application number: DE19742446025
Authority: DE
Inventors: Gordon Heap; Michael Stead
Original assignee: Batley Controls Ltd
Current assignee: Batley Controls Ltd
Priority date: 1973-09-26
Filing date: 1974-09-26
Publication date: 1975-04-17
Also published as: FR2244951B1; US3974860A; GB1479888A; NL7412643A; NL171922B; NL171922C; FR2244951A1

Description

München 25.09.74

UT_7_416_P

BATLEY CONTROLS LIMITED,
Longlands Industrial Estate,
Ossett, Yorkshire, England,
Großbritannien

Ventilflügel für ein Steuerventil

Die Erfindung bezieht sich auf Ventile zum Steuern einer Flüssigkeitsströmung, sie betrifft insbesondere einen Ventilflügel für ein Steuerventil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Steuerventil oder einen Ventilflügel dafür zu schaffen, mit dessen Hilfe die Strömungscharakteristik einer hindurchströmenden Flüssigkeit, auch mit dem Ziel einer Geräuschminderung beispielsweise in Ölversorgungleitungen, sogenannten Pipelines, beeinflußt werden kann bzw. beeinflußt ist.

Bei einem Ventilflügel für ein Steuerventil ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilflügel im wesentlichen aus einem, um eine in seiner Ebene oder parallel dazu sowie auf oder nahe seinem Mittelpunkt gelegene Achse drehbar gelagerten scheibenförmigen Element und mindestens

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einem daran angeordneten und aus dessen Ebene hervorstehenden eine oder mehrere Öffnungen aufweisenden S'trömungselement besteht, derart, daß bei Gebrach und in offener Stellung des Ventilflügels zumindest ein Teil einer anstehenden Flüssigkeit durch einen oder mehrere Öffnungen des bzw. der Strömungselemente fließt.

Ausgestaltungen bestehen nach der Erfindung darin, daß das oder die Strömungselemente an das scheibenförmige Element angeformt sind, von dessen Randabschnitt ausgehen und um eine durch den Mittelpunkt des scheibenförmigen Elements gehende Achse radial eingezogen ausgebildet sind, oder mit Vorteil, daß das oder jedes der Strömungselemente von einem halbkreisförmigen Randabschnitt des scheibenförmigen Elementes ausgeht und im wesentlichen die Form eines Viertels einer kugelförmigen Schale besitzt, wobei dieses Schalenviertel einen oder mehrere Ausschnitte oder Aussparungen aufweist, und/oder mit besonderem Vorteil, daß zwei im gleichen Drehsinn von einander gegenüberliegenden halbkreisförmigen Randabschnitten ausgehende Schalenviertel vorgesehen sind.

Weiter ist nach der Erfindung vorgesehen, daß der Ventilflügel an einem Zapfen befestigt und mittels dieses Zapfens drehbar in einem Ventilkörper angeordnet ist, wobei an dem Zapfen eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Ventilflügels angreifen kann.

Durch Abwandlung von Form, Größe und Anordnung der Aussparungen in den Strömungselementen zum Steuern der Strömung

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der Flüssigkeit ist es möglich eine Vielfalt von Strömungscharakteristiken in einem Fließsystem, wie in einem Versorgungsleitungensystem, zu erhalten, in das ein Ventilflügel "bzw. ein damit ausgestattetes Steuerventil eingefügt ist. Zusätzlich kann ein solches Ventil in vorteilhafter Weise zur G-eräuschverminderung eines solchen Systems verwendet sein, in welchem Falle es der Strömungssteuerungs- und/oder der Lärmdämpfungsfunktion dient.

Zufolge der vorangegangenen Ausführungen arbeitet ein erfindungsgemäß.mit dem Ventilflügel ausgestattetes Ventil als eine Art drehbarer und einstellbarer Diffusor.

Es wird noch, an sich stellvertretend und beispielhaft ,für vielfache Varianten der Ausbildung der Aussparungen vorge*-. schlagen, daß die oder jede der Aussparungen die Form eines Schlitzes hat, der in einer zu der Drehachse des scheibenförmigen Elementes rechtwinkligen Ebene liegt, oder daß die oder jede der Aussparungen die Form eines Schlitzes aufweist, der in einer zu der Drehachse des scheibenförmigen; Elements parallelen Ebene liegt, oder daß die oder jede der Aussparungen die Form einer im wesentlichen kreisrunden Bohrung besitzt, wobei jedoch, wie oben ausgeführt, auch Kombinationen dieser Ausbildungen durchaus denkbar sind*

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und söhematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ventilflügel, in der Draufsicht,

Fig. 2 den Ventilflügel, aussehnittsweise und in Ansicht B nach Fig. 1,

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Fig. 3 den Ventilflügel, ausschnittsweise und im Schnitt A-A nach Fig. 1,

Strömungselemente mit verschieden ausgebildeten Aussparungen an einem Ventilflügel in Ansicht C nach Fig. 1, und

einen Ausschnitt eines Strömungselementes nach Fig. 6, im vergrößerten Maßstab und im Schnitt.

Nach der Zeichnung besteht ein Ventilflügel 1 im wesentlichen aus einem scheibenförmigen Element 3, das auf einem um eine in seiner Ebene liegende und durch seinen Mittelpunkt gehende Achse drehbaren Zapfen 5 sitzt, und an das scheibenförmige Element 3 angeformten, von seinen halbkreisförmigen Randabschnitten ausgehenden, die Form eines Viertels einer Kugelschale aufweisenden Strömungs(steuerungs) elementen 7. Die beiden Strömungselemente erstrecken sich bei gleichem Drehsinn und auf gegenüberliegenden Seiten, des scheibenförmigen Elements 3 in Richtung um dessen Achse bzw. die Achse der Zapfens 5.

Jedes der Strömungselemente ist mit Öffnungen, Durchbrüchen oder Aussparungen versehen, die nach Fig. 4 oder Fig. 5

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die Form von Schlitzen' o'der nach Fig. 6 die Form - kleiner Löcher bzw. Bohrungen 13 haben können.

Bei der Anwendung 'wird der Ventilflügel 1 auf dem Zapfen in Zapfenlagern in einem Ventilkörper montiert sein, so in einem

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!leitungssystem, wie "bei einer Ölversorgungsleitung, einer sogenannten Pipeline. Dabei wird eine Betätigungseinrichtung, wie eine Membranpumpe oder ein Druckmittelkolben an dem Zapfen 5 angreifen, um damit den Yentilflügel 1 durch Drehen einzustellen.

Wenn die Durchflußrichtung senkrecht zu dem scheibenförmigen Element liegt - Fig. 1 -, ist das Steuerventil geschlossen. Wird nun der Ventilflügel in einer der beiden möglichen Richtungen gedreht, so beginnt die Flüssigkeit zu fließen und zwar durch die Aussparungen in den ·Strömungselementen Zufolge ihrer äußeren Form sitzt stets und in jeder Drehstellung ein Abschnitt der Außenwand der Strömungselemente dicht an entsprechenden Innenwandabschnitten des Ventilkörpers. Demzufolge muß die Flüssigkeit ausschließlich durch die Aussparungen in den Strömungselementen fließen. Die Durchfließmenge kann im Bereich von Null bei geschlossenem Steuerventil bis zu einem Maximum bei gegenüber der Nullstellung um 9o° gedrehtem Ventilflügel gesteuert werden. Bei einigen Verwendungen kann es jedoch vorteilhaft sein, das Steuerventil auf ein Erreichen des Maximums bei weniger als 9o Gesamtdrehung auszulegen.

Entsprechend dem Grad der Drehung sind die Durchflußmenge und die Strömungscharakteristik von der Anzahl, der Größe und der Form der Öffnungen oder Aussparungen in den Strömungselementen 7 abhängig.

Wenn es zum Beispiel erwünscht ist, das Geräusch in einem Ölversorgungsleitungssystem zu vermindern, ist es vorteil-

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- 6 haft einen Ventilflügel einzufügen.

Dabei kann es vorteilhaft sein, den Raum oder Bereich zwischen dem scheibenförmigen Element 3 und dem Strömungselement ganz oder teilweise mit gebräuchlichem Dämpfungsmaterial auszufüllen, so daß 4*e die Fließfäden der Flüssigkeit einen vielfach gewundenen Weg nehmen müssen. Weiter kann das Ventil mit Lärmdämmstoffen beschichtet oder umkleidet sein, derart, wie beispielsweise ein Motorfahrzeug mit Antidröhnmittel versehen ist. Alternativ oder zusätzlich können die Aussparungen - wie die Bohrung 13 in Fig. 6 - abgewandelt sein, um gewundene Durchfließöffnungen zu erhalten. Weiter kann jede der Aussparungen mit Dämmwerkstoff, mit Prallflächen oder einem schalldämmenden Werkstoff beschichtet ausgebildet sein, oder aber mit Gewinde 15 versehen sein nach Fig. 7, um hier einen schalldämmenden bzw. einen gewundenen Kanal aufweisenden Pfropfen einsetzen zu können.

Die in Fig. 4 bis Fig. 6 gezeigten Aussparungen in dem Strömungselement 7 sind lediglich Beispiele erfindungsgemäßer Ausführungen. Im Rahmen der Erfindung liegen auch andere als die speziell gezeigten Anzahl, Form, Größe und Anordnungen der Aussparungen. Diese sind dem jeweiligen Anwendungszweck angepaßt zu wählen.

Patentansprüche: - 7 -

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Claims

Patentansprüche:

Ventilflügel für' ein Steuerventil, dadurch'gekennzeichnet, daß der Ventilflügel im wesentlichen aus einem, um eine in seiner Ebene oder parallel dazu sowie auf oder nahe seinem Mittelpunkt gelegene Achse drehbar gelagerten scheibenförmigen Element (3) und mindestens einem daran angeordneten und aus dessen Ebene hervorstehenden, eine oder mehrere Öffnungen aufweisenden Strömungselement (7) besteht, derart, daß bei Gebrauch und in offener Stellung des Ventilflügels (1) zumindest ein Teil einer anstehenden Flüssigkeit durch eine oder mehrere Öffnungen des bzw. der Strömungselemente (7) fließt.
2. Ventilflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Strömungselemente (7) an das scheibenförmige Element (3) angeformt sind und von dessen Randabschnitt ausgehen und um eine durch den Mittelpunkt des scheibenförmigen Elements gehende Achse radial eingezogen ausgebildet sind.
3. Ventilflügel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes der Strömungselemente

(7) von einem halbkreisförmigen Randabschnitt des scheibenförmigen Elementes (3) ausgeht und im wesentlichen die Form eines Viertels einer kugelförmigen Schale besitzt, wobei dieses Schalenviertel einen oder mehrere Ausschnitte oder Aussparungen aufweist.

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4. Ventilflügel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im gleich? η Drehsinn von einander gegenüberliegenden halbkreisförmigen Randabschnitten ausgehende Schalenviertel vorgesehen sind.
5. Ventilflügel nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede der Aussparungen die Form eines Schlitzes (9) hat, der in einer zu der Drehachse des scheibenförmigen Elementes rechtwinkligen Ebene liegt.

6. Ventilflügel nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,, daß die oder jede der Aussparungen die

- Form eines Schlitzes (11) aufweist, der in einer zu der Drehachse des scheibenförmigen Elementes parallelen Ebene liegt.

7. Ventilflügel nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede der Aussparungen die Form einer im wesentlichen kreisrunden Bohrung (13) besitzt.

8. Ventilflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum oder Bereich zwischen dem scheibenförmigen Element (3) und dem Strömungselement (7) und oder die Aussparungen, wie Schlitze (9, 11) oder Bohrungen (13), mit schwingungsresistenten oder - dämmenden Werkstoffen ganz oder teilweise aufgefüllt und/ oder beschichtet oder auf andere Weise mit entsprechenden Oberflächen versehen sind.

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9. Ventilflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 7_f dadurch gekennzeichneti daß er an einem Zapfen (5) befestigt und mittels dieses Zapfens drehbar in einem Ventilkörper angeordnet ist.

1o. Steuerventil mit einem Ventilflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Ventilflügels vorgesehen ist.

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