DE2541370C3 - Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit mindestens einem in einer zylindrischen und mit einem Dichtsitz versehenen Durchströmöffnung verschiebbaren und von einer Verstellstange bewegbaren Drosselkörper, insbesondere ein Stellventil.

Ventile, insbesondere Stellventile dieser Art sind bekannt Sie bestehen im allgemeinen aus einem parabolförmig gestalteten und an einer Kolbenstange befestigten Drosseikörper, der axial von einer von außen gesteuerten Verstellstange zu seinem Dichtsitz verschoben wird und mehr oder weniger Querschnitt in der Durchströmöffnung freigibt. Dabei wird die Charakteristik der Kennlinie des Ventils durch die Drosselkörperform bestimmt. Stellventile dieser Art (DE-AS 11 93 325) können auch zusätzlich noch auf der Zuströmseite mit einer gelochten Hülse versehen werden, deren öffnungen von einem zylindrischen Ansatz des Drosselkörpers je nach Stellung des Drosselkörpers verschlossen oder freigegeben werden. Dadurch soll noch eine weitere Möglichkeit der Regelung der Betriebskennlinie bei hohem Druckabfall erreicht werden. Es ist bekannt, daß solche Stellventile, auch solche ohne die vorgeschaltete gelochte Hülse, insbesondere beim Einsatz bei höherem Druckgefälle sehr große Strömungsgeräusche erzeugen.

Es ist zwar bekannt (DE-PS 5 17 649), zur Eindämmung des Strömungsgeräusches von Ventilen dem eigentlichen Ventilsitz aus porösem Material bestehende Fortsätze nachzuschalten, die beispielsweise aus einem gerollten Drahtnetz bestehen können. Dadurch kann die Drosselwirküng mit dem Ventilhub verändert werden, so daß die gewünschte Geräuschdämmung eintritt. Andere Möglichkeiten, die dort ebenfalls erwähnt sind, bestehen darin, die Flüssigkeit hinter dem Ventilsitz durch einen längeren Spaltraum zu leiten, so daß auch dadurch eine Geräuschdämmung erreicht wird. Ventile dieser Bauart sind aber nicht geeignet, die Charakteristik der Kennlinie des Ventils in größerem Maß zu verändern. Ausschließlich durch die Wahl des Sitzdurchmessers und des Ventilhubes ist dies in beschränktem Umfang möglich. Stellventile mit parabolförmig gestaltetem Drosselkörper dagegen erlauben in weiten Bereichen eine bestimmte Kennlinie einzuhalten, so daß sie insbesondere für Regelzwecke verwendbar sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Stellventil, dessen Kennlinie durch die Drosselkörperform bestimmt ist, so auszugestalten, daß

die Geräuschentwicklung möglichst gering ist .

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Drosselkörper mit einem fest mit ihm verbundenen, außen zylindrisch auf Gleitpassung bearbeiteten Ring aus durchlässigem oder porösem Werkstoff versehen

2C ist, der den Raum zwischen Drosseikörper und zylindrischer Durchströmöffnung ausfüllt Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, daß die freie Durchströmfläche durch eine poröse Durchlaßfläche ersetzt ist, so daß die Strömungsgeschwindigkeiten über den gesamten Querschnitt herabgesetzt werden. Das führt zu einer bedeutenden Geräuschverminderung, schon an der Stelle, wo bei Ventilen mit besonders gestalteten Drosselkörpern die Geräuschentwicklung einsetzt. Nachgeschaltete Schalldämpfer od. dgl. werden unnötig.

Das neue Ventil weist alle Vorteile der bekannten Stellventile auf, denn die Einhaltung der Kennlinie wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung nicht beeinflußt. Der gesamte Drosselkörper braucht auch nur aus zwei Materialien, nämlich aus dem Grundmaterial und aus dem außenliegenden zylindrischen und durchlässigen Material hergestellt zu werden, das ständig in der Durchströmöffnung gleitend anliegt. Es ist dabei möglich, daß der Ring auf das Grundmaterial des Drosselkörpers aufgesintert wird. Es ist aber auch möglich, den Ring aus einem oder mehreren ausgestanzten Teilringen herzustellen, die in einem zweiteilig ausgebildeten Drosselkörper eingespannt sind. Es ist zwar bekannt, Sintermetall zur Geräuschdämpfung zu verwenden (DE-GM 71 42 425), und es ist auch bekannt, einen zur Geräuschdämpfung dienenden Ring aus mehreren Teilringen zusammenzusetzen (DE-OS 24 57 560). Daß diese Meterialien bzw. ein solcher Aufbau sich aber besonders eignet, in Kombination mit Drosselkörpern von Stellventilen vorgesehen zu werden, ist neu. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird es auch möglich, die Teilringe aus Materialien verschiedener Porosität oder Durchlässigkeit zu wählen, so daß die Kennlinie des Ventils nicht nur durch die Form des Grundkörpers des Drosselkörpers, sondern auch durch verschiedene Körnungen der Teilringe oder durch verschiedene Stapelungen von Teilringen erreicht werden kann, die Sinterplatten sein oder auch aus Sieben oder Lochplatten hergestellt sein können. Diese Ausgestaltung weist neben der geräuscharmen Ausbildung dann noch die Möglichkeiten einer Variierung der Kennlinie in gewünschtem Sinn auf.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Stellventil in der Ausführungsform als Einsitzventil,
Fig.2 die !nnengarnitur des Stellventils der Fig, I,

bestehend aus Drosselkörper und porösem Ring mit Durchströmöffnung und Sitz und

Fig.3 eine Innengarnitur ähnlich Fig.?. jedoch mit einem zweiteiligen Drosselkörper, um den verschiedene Teilringe aus Sintermaterial herumgelegt und zwischen den Teilen des Drosselkörpers eingespannt sind.

In der F i g. 1 ist in ein Ventilgehäuse 1, das einen Zuströmstutzen 2 und einen Abströmstutzen 3 besitzt, ein parabolisch geformter Drosselkörper 4 eingesetzt, der beidseitig mit einer Kolbenstange 5 versehen ist, die in Führungen 6 und 7 gehalten ist, welche auf angeflanschten Verschlußstützen 8 und 9 angebracht sind, die mit dem Ventilgehäuse 1 verschraubt sind. Mit dem oberen Teil der Kolbenstange 5 ist eine Verstellstange 10 verbunden, die durch eine Stopfbuchsenpackung 11 nach oben herausgeführt wird und dort mit einem Stellantrieb in Verbindung steht, der nicht gezeigt ist.

Die besonders aus der F i g. 2 ersichtliche Innengarnitur des Stellventils der F i g. 1 besteht einmal aus dem Drosselkörper 4, dessen parabolische Außenfläche mit einem aufgesinterten Werkstoff 12 versehen ist, der außen zylindrisch bearbeitet ist, und zwar so, daß er mit Gleitsitz innerhalb einer Durchströmöffnung 13 sitzt. Diese Durchströmöffnung 13 ist in einer Einschraubbüchse 14 angeordnet, welche am oberen Ende mit dem Dichtsitz 15 versehen ist, auf den sich die Abschlußkante 16 des Drosselkörpers 4 in der gezeigten Lage aufsetz . Die Einschraubbüchse 14 ist in das Ventilgehäuse 1 eingeschraubt Das Ventilgehäuse wird daher vom Einlaßstutzen 2 her durchströmt. Das Medium durchdringt dann bei geöffnetem Ventil den porösen Werkstoff 12 von unten her und verläßt das Ventil wieder durch den Stutzen 3. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, daß das strömende Medium beim Durchströmen des Sinterkörpers 12 sich in Teilstrahlen auflöst, die verhältnismäßig geringe Geschwindigkeiten aufweisen, so daß eine geräuscharme Umsetzung der Strömungsenergie in Wärmeenergie stattfindet, die dafür verantwortlich ist, daß das Ventil auch beim Einsatz bei hohen Druckgefällen geräuscharm arbeitet Die Anpassung an die gewünschte Kennlinie wird bei dieser Ausführungsform, wie bekannt, durch Ausgestaltung der Form des Drosseikörpers 4 erreicht, und sie kann in gewissem Maß auch noch durch die Körnung des Sintermaterials 12 oder eines anderen Materials beeinflußt werden.

Das wird in noch weit besserem Maße möglich, wenn die Ausführungsform der Fig.3 gewählt ist wo der eigentliche Drosselkörper 4 aus den beiden Teilen 4a und Ab besteht die miteinander verschraubt sind. Die beiden Drosselkörperteile 4a und 4b bilden je eine Anschlagkante 17 bzw. 18, zwischen denen mehrere Teilringe 19, 20, 21 und 22 aus durchlässigem oder porösem Material eingespannt sind. Diese Teilringe 19 bis 22 können dabei aus verschiedenem Material bestehen, so daß sich mit zunehmender Öffnung des Durchströmquerschnittes innerhalb der Bohrung 13 die Charakteristik der Kennlinie ändern kann. Dabei können die Teilringe 19 bis 22 nicht nur aus Sintermetall bestehen, sondern sie können beispielsweise auch aus ausgestanzten Siebringen oder Lochscheiben bestehen, die wahlweise zusammengesetzt werden. Voraussetzung ist lediglich, daß ihr Innendurchmesser sich dem Drosselkörper 4a anpaßt und daß sie außen zylindrisch so bearbeitet sind, daß sie innerhalb der Bohrung 13 mit Gleitreibung anliegen. Das ist sowohl bei Sintermetallen als auch bei den anderen angegebenen Werkstoffen möglich. Denkbar ist es auch, daß die Teilringe 19 bis 22 oder nur ein Teil davon aus porösem und den mechanischen Anforderungen entsprechenden Kunststoffen hergestellt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Ventil mit mindestens einem in einer zylindrischen und mit einem Dichtsitz versehenen Durchströmöffnung verschiebbaren und von einer Verstellstange bewegbaren Drosselkörper, insbesondere Stellventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (4,4a) mit einem fest mit ihm verbundenen, außen zylindrisch auf Gleitpassung bearbeiteten Ring (12,19 bis 22) aus durchlässigem oder porösem Werkstoff versehen ist, der den Raum zwischen Drosselkörper und zylindrischer Durchströmöffnung (13) ausfüllt

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (12) auf das Grundmaterial des Drosselkörpers (4) aufgesintert ist.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus einem oder mehreren Teilringen (19 bis 22) besteht, die in einem zweiteilig ausgebildeten Drosselkörper (4a, 4b) eingespannt sind.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilringe (19 bis 22) Sinterplatten sind.

5. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilringe (19 bis 22) aus Sieben oder Lochplatten hergestellt sind.

6. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilringe (19 bis 22) aus Materialien verschiedener Porosität oder Durchlässigkeit bestehen.