DE2458323B2 - Stellventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Stellventil mit einem gegenüber einem Ventilsitz verstellbaren Drosselkörper nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannte Stellventile dieser Art (DE-AS 12 50 220) sind aus dem Bedürfnis heraus entwickelt worden, die Geräuschentwicklung bei Ventilen so niedrig als möglich zu halten und sehen im wesentlichen einen dem Ventilsitz nachgeschalteten Hohlzylinder vor, der sich mit einer kegelförmigen Spitze bis zum Drosselkörper hin erstreckt und in seiner Kegelfläche unter einem Winkel zu der Achse des Zylinders geneigte Bohrungen besitzt. Zusätzlich ist der Hohlzylinder mit einer Kugelfüllung ausgefüllt, so daß die am Drosselkörper vorbeistreichende Strömung keine Freistrahlen bilden kann, die mit Geräuschentwicklung verbunden sind. Diese Ausführung entspricht mit Ausnahme der kegelförmigen Spitze des Hohlzylinders im wesentlichen anderen ebenfalls bekannten Bauarten, wo auf der Abströmseite dem Ventil Schalldämpfer nachgeschaltet waren, die ebenfalls im Inneren mit einem Labyrinth versehen sind. Der Nachteil dieser bekannten Bauart ist aber darin zu sehen, daß am Drosselkörper selbst und an den Austrittsöffnungen des Hohlzylinders in die Austrittskammer des Ventils Geräuschentwicklungen auftreten können, wenn das Ventil beispielsweise bei Entspannungen im überkritischen Druckbereich eingesetzt wird. Diese Geräuschentwicklung kann sich in der Austrittskammer des Ventils wiederum so verstärken, daß der nachgeschaltete Zylinderkörper nicht die Wirksamkeit besitzt, die ihm an sich zugedacht ist. Dazu kommt, daß der Einbau und die Herstellung solcher zylindrischer Körper verhältnismäßig aufwendig ist und daß auch aus diesem Grund zum Teil Geräuschentwicklungen in Kauf genommen werden.

Es sind auch Stellventiie anderer Bauart bekannt (US-PS 37 22 854), bei denen der Drosselkörper selbst als Kolbenschieber ausgebildet ist und in einer Hülse gleitet, die auf ihrem Umfang mit Durchtrittsöffnungen für das strömende Medium versehen ist. Diese Bauarten können so ausgelegt werden, daß die Geräuschentwicklung verhältnismäßig gering ist, dadurch, daß die Hülse mit einem gelochten Band genügend großer Dicke umwickelt ist, um jeweils kleine Expansionskammern in einem labyrinthartigen Strömungsweg zu bilden mit denen eine Drosselung und Verminderung der mittleren Austrittsgeschwindigkeit erreicht wird. Auch hier tritt aber der Nachteil auf, daß bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten, wie sie insbesondere beim Einsatz im überkritischen Druckbereich eintreten können, die an das gewickelte Band angrenzende Austrittskammer des Ventils die Geräuschbildung zuläßt, so daß zwar durch nachgeschaltete Schalldämpfer eine Geräuschminderung eintreten kann, daß aber nicht verhindert werden

ίο kann, daß sich zum Teil sehr starke Geräusche an der Ausströmhülse ergeben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ventile der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch beim Einsatz im überkritischen Druckbereich die Geräuschbildung so gering als möglich bleibt

Die Erfindung besteht bei einem Stellventil der eingangs genannten Art darin, daß die Hülse von einem Siebzylinder umgeben ist und daß die gesamte Austrittskammer des Ventilgehäuses mit losen Füllkörpern angefüllt ist, die einerseits an dem Siebzylinder und andererseits an einer Lochplate od. dgl. gehalten sind, die am Austrittsflansch als Abschluß befestigt ist Durch diese Ausgestaltung wird der Vorteil erreicht, daß keinerlei zusätzliche konstruktive Umgestaltungen eines Ventils notwendig sind, daß aber die gesamte Austrittskammer als Geräuschquelle vollkommen ausgeschaltet v* ird, so daß die Geräuschentwicklung bereits dort unterbunden ist, wo sie im Entstehen ist. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß die bekannten Stellventile, bei denen der Kolben in einer Hülse gleitet und die ohnehin schon teilweise zum Zweck der Geräuschdämmung ausgebildet werden, sich ganz besonders hervorragend eignen, als geräuscharme Ventile ausgebildet zu werden, wenn die Austrittskammer in der geschilderten Weise mit Füllkörpern angefüllt wird. Die Anordnung einer Lochplatte am Austrittsflansch ist nicht aufwendig und für die übrige Begrenzung des mit Füllkörpern ausgefüllten Raumes wird die ohnehin vorhandene Welle der Austrittskammer benutzt.

Zwar zeigt die DE-OS 2159 963 Kugeln im Ausströmbereich eines Ventils, jedoch nicht in der Ausströmkammer des Ventils selbst und nicht unmittelbar an eine Lochhülse gemäß dem Anspruch 1, so daß ein freier Ausströmraum hinter dem Drosselkörper verbleibt.

Unmittelbar an die Drosselstelle eines Ventils anschließendes Füllmaterial zeigt auch die Fig.3 der DE-OS 16 50401. Dieses bekannte Ventil ist jedoch wegen der wesentlich abweichenden Konstruktion und Anwendung mit dem Anmeldungsgegenstand nicht vergleichbar.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

In der Zeichnung ist in einem Ventilgehäuse 1 eine Hülse 2 eingesetzt, die mit Durchlaßöffnungen 3 auf ihrem Umfang versehen ist. Diese Hülse wird in einer Ausnehmung 4 des Ventilgehäuses 1 gehalten, und zwar dadurch, daß sie von einem auf das Ventilgehäuse 1 aufgeschraubten Flansch 5 in die Ausnehmung 4 hereingedrückt wird. In der Hülse 2 ist axial gleitend ein Kolbenschieber 6 geführt, der über eine Kolbenstange 7 betätigt werden kann, die durch den Flansch 5 durchgeführt und mit einer Dichtungsanordnung 8 abgedichtet ist. Diese Kolbenstange 7 wird in nicht dargestellter Weise von einem Antrieb bewegt, der

beispielsweise als Membranantrieb ausgebildet sein kann.

Der Kolbenschieber 8 ist in seinem unteren Bereich in bekannter Weise als Drosselkörper 10 ausgebildet, der mit einem Ventilsitzring 9 zusammenwirkt und das im Sinne des Pfeiles 11 durch die Eintrittskammer 12 einströmende Medium mehr oder weniger durch die öffnungen 3 der Hülse 2 in die Austrittskammer 13 strömen läßt, die vollkommen mit einer Füllung aus Kugeln 14 ausgefüllt ist Die Kugeln 14 werden dabei von einem Eintritt in die Öffnungen 3 durch einen Siebzylinder 15 gehindert, der außen um die Hülse 2 herumgelegt ist und im gezeigten Ausführungsbeispiel in einer dafür vorgesehenen Aussparung der Hülse 2 angeordnet ist Die Kugeln 14 füllen die gesamte Austrittskammer 13 aus, und zwar bis zum Austrittsflansch 16, an dem eine Lochplatte 17 oder ein Lochkegel 18 als Abschluß vorgesehen ist. Das strömende Medium verläßt dann das Ventil im Sinne des Pfeiles 19.

Durch die gezeigte Ausgestaltung wird erreicht, daß der sich bei normaler Ausgestaltung hinter dem Drosselkörper bildende Ringfreistrahl des Mediums nicht entsteht und an die Wandung der Austrittskammer anschlagen kann, sondern durch das Labyrinth der Füllkörper umgeleitet wird, so daß die Geräuschbildung schon im Keim unterbunden wird. Dadurch, daß die Kugelfüliung vom Drosselkörper 6 durch einen beispielsweise als VA-Sieb ausgebildeten Siebzylinder 15 abgehalten wird, wird eine zusätzliche Streuung der Freistrahlen erreicht Am Austrittsflansch 16 wird eine zusätzliche Strahlenaufteilung durch die Lochplatte 17

ίο oder den Lochkegel 18 erreicht, der auch als Trichterblende bezeichnet werden kann.

Das erfindungsgemäße Stellventil zeichnet sich durch geringe Herstellkosten aus und dadurch, daß beispielsweise auch schon bekannte Ventile mit einem Kolbenschieber und einer Austrittshülse in sehr leichter Weise zu geräuscharmen Ventilen umgebaut werden können, weil das Einfüllen der Füllkörper in die Austrittskammer keine Schwierigkeiten bereitet. Anstelle einer Kugelfüllung können natürlich auch andere Füllkörper eingesetzt werden, wie sie beispielsweise als Zylinder, Rillzylinderkörper oder ähnliche Teilchen bekannt sind. Mit einer Kugelfüllung wurde allerdings das beste Ergebnis erzielt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Stellventil mit einem gegenüber einem Ventilsitz verstellbaren, axial in einer mit Durchströmöffnungen ausgestatteten Hülse gleitenden Kolbenschieber und mit dem Ventilsitz — in Richtung des strömenden Mediums gesehen — in der Austrittskammer eines Ventilgehäuses nachgeschalteten, schallschluckenden Körpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) von einem Siebzylinder (15) umgeben ist und daß die gesamte Austrittskammer (13) des Ventilgehäuses (1) mit losen Füllkörpern (14) ausgefüllt ist, die einerseits an dem Siebzylinder und andererseits an einer Lochplatte (17, 18) od. dgl. gehalten sind, die am Austrittsflansch (16) als Anschluß befestigt ist

2. Stellventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte die Form eines in die Austrittskammer (13) hereinragenden Lochkegels (18) besitzt