DE2627476A1

DE2627476A1 - Geraeuschgedaempftes druckminderventil

Info

Publication number: DE2627476A1
Application number: DE19762627476
Authority: DE
Inventors: Pierre Bonnet; Paul Amand Louis Coudray; Louis Duthion
Original assignee: Bertin et Cie SA
Current assignee: Bertin Technologies SAS
Priority date: 1975-06-20
Filing date: 1976-06-18
Publication date: 1976-12-30
Also published as: US4103702A; GB1551752A; DE2627476C2; FR2315051A1; BE843159A; IT1063258B; FR2315051B1

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Helmut Missling 63 Giessen 16.6.1976

Dipl.-Ing. Richard Schlee Bismarckstrasse 43

Dipl.-Ing. Arne Missling Telefon: (0641) 7,O₁₉

Mi/Ba 12.862

BERTIN & Cie, 78570 PLAISIR/Frankreich, Postfach 5

Geräuschgedämpftes Druckminderventil

Die Erfindung "betrifft ein geräuschgedämpftes Druckminderventil für unter Druck stehende Strömungsmittel, mit einer beweglichen Abdeckung, die progressiv eine Reihe von Entspannungsöffnungen für das Strömungsmittel freigibt, die im Inneren eines Entspannungsraumes angeordnet sind, mit im Inneren dieses Entspannungsraumes angeordneten Schalldämpfungsmitteln, die den aus den genannten Öffnungen austretenden Strahlen gegenüberliegen

Geräuschgedämpfte Schieber oder Ventile gemäß der Erfindung dienen zur Regelung oder zur Unterbrechung des Flusses eines Strömungsmittels, das in einer Leitung zirkuliert oder in die Atmosphäre entweicht. Dieses Strömungsmittel kann flüssig oder gasförmig sein. Derartige Ventile werden überwiegend in der chemischen, der Eisen-Hütten-Industrie und beim Transport und bei der Verteilung von Gasen eingesetzt.

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Derartige Druckminderventile können von Hand oder mit Hilfe eines Serromotores, z.B. über eine deformierbare Membran, die einem Steuerdruck unterworfen wird, betätigt werden. Es kann so als wesentliches Element eines Druckmittelentspanners dienen, z.B. eines Entspanners, der insbesondere dazu dient, einen Fluß mit einem konstanten Druck zu liefern, der durch dic5 Benutzung eines Druckminderventiles gemäß der Erfindung ruhig gemacht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein regelbares Jiruckminderventil zu schaffen, das zum einen geräuschloser ist als ds bekannten Druckminderventile und zum anderen verschMßfest und leicht instandzuhalten.

Aus der GB-PS 639 073 ist der Vorteil von Absperrhähnen mit progressiver Öffnung bekannt, die eine bewegliche Abdeckung benutzen, die entlang eines Elementes verschiebbar ist, das mit einer Reihe von Öffnungen versehen ist, die progressiv von der Abdeckung freigegeben werden, wodurch ein pulsierender Ausfluß verhindert wird. Die Abdeckung besteht im allgemeinen aus einer zylindrischen Muffe die außen oder innen mit einer Hülse zusammenwirkt, die Öffnungen aufweist, die zumeist

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schraubenförmig in Reihen angeordnet sind, jedoch auch in Form schmaler Schlitze vorhanden sein können. Die Hülsen werden auch Seiher genannt.

Die Anmelderin hat in ihrer französischen Patentschrift 1 551 128 gezeigt, daß das Hinzufügen von inneren Schalldämpfungsmitteln in den Ent spannungsraum und insbesondere am Ausfluß der genannten Öffnungen zu einer sehr ruhigen Arbeitsweise der Druckminferventile oder Sperrhähne dieses Types führt. Derartige innere Schalldämpfungsmittel haben im allgemeinen eine feste durchlässige Auskleidung, z.B. ein Drahtgitter, ein perforiertes Blech oder poröses Metall und eine Schicht aus schalldämmenden Material, im allgemeinen zellen- oder faserförmiges, das an der inneren Wand des Entspannungsraumes durch die genannte Auskleidung gehalten wird.

Die vorstehende Erfindung konnte insofern nicht befriedigend ausgenutzt werden, da die druckgeminderten Strahlen, die aus der Reihe von Öffnungen hervortreten, sich auf den inneren Schalldämpfungsmitbeln brechen und das Drahtgitter und selbst das perforierte Blech durchsetzen und nach und nach das schal1-

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dämmende Material zerstören, insbesondere wenn es faserförmig ist.

In der Konsequenz und selbst auf Kosten einer geringen Entspannung hat dies da:-, geführt, eine Vorrichtung zu verwenden, wie sie in der französischen Patentschrift 71 14 943 beschrieben ist, wo ein Blech eine Umlenkung bildet und den inneren Kern der Schalldämmung gegen die genannten druckgeminderten Strahlen schützt.

Indessen wird der Effekt der Schalldämpfung wesentlich durch das genannte Blech verringert, denn dieses reflektiert den Schall und kann selbst in Vibrationen geraten, die sich auf die Wände des Entspannungsraumes und auf den gesamten Aufbau übertragen können.

Um gleichzeitig optimale Werte für die Schalldämmung und für die Standfestigkeit zu erhalten, hat ein erfindungsgemäßes Druckminderventil eine bewegliche Abdeckung, die progressiv eine Reihe von Entspannungsöffnungen freigibt und Schalldämmungsmittel, die im Inneren eines Entspannungsraumes gegenüber den aus der Reihe der Öffnungen austretenden Strahlen angeord-

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net sind. Ein erfindungsgemäßes geräuschgedämpftes Druckminderventil ist gekennzeichnet durch ein durchlässiges Hindernis in Form eines Strahlreglers, das zwischen den genannten Öffnungen und den Schalldämpfungsmitteln angeordnet ist, und einen Abstand zu den genannten Schalldämpfungsmitteln auf ve ist.

Das als Strahlregler ausgebildete Hindernis ist durchlässig, d.h. es ist unterbrochen und reflektiert nicht den Schall und neigt nicht dazu in Vibrationen zu geraten.

Der Strahlregler wird im allgemeinen mit Hilfe eines perforierten Bleches hergestellt, das ausreichend weit von den Öffnungen aufgestellt ist, damit die Entspannung nicht behindert wird.

Es ist gleichfalls denkbar, klane Hindernisse einzeln jedem Strahl gegenüberzustellen, obgleich dies teuerer und anfälliger ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung enthält eine zylindrische Einheit, die einen Strahlregler und Schalldämpfungsmittel kombiniert, eine Einheit, die eine zylindrische Hülse umgibt, in der Entspannungsöffnungen angebracht sind, und die

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selbst koaxial im Entspannungsraum angeordnet ist und von diesem durch einen ringförmigen Durchlaß für das entspannte Strömungsmittel getrennt ist, derart, daß diese die Rolle einer schalldämpfenden Umlenkung auf dem Wege des Strömungsmittels bildet.

Diese Einheit istvorteilhaft demontierbar um eine Wartung oder eventuelle Reinigung zu ermöglichen. Sie wird vervollständigt durch ein schalldämpfendes Mittel am Boden des ringförmigen Durchlasses, ein Mittel, das gleichfalls durch einen entsprechenden Strahlregler verbessert werden kann, der eine Zerstö-· rung des schalldämpfenden Materials durch die Einwirkung des strömenden entspannten Gases verhindert, das gegen den genannten Boden strömt.

Es wurde bereits vermerkt, daß die fasrigen Materialien insbesondere auf den Stoß der Strömungen der Gase empfindlich sind. Wenn auch in geringerem Maße, ist es das gleiche mit anderen Materialien, wie z.B. wabenförmigen oder anderen Kombinationen, die manchmal zur stoßdämpfenden Abstützung bei Resornatortypen verwendet werden, denn diese Materialien bestehen aus Metall oder einem sehr dünnem plastischen Stoff. Auch diese Materialien

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sind dazu geeignet, durch Anwendung der Strahlbrechung gemäß der Erfindung in ihrem Verhalten verbessert zu weiten.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen:

Fig. 1 und 2 einen Längsschnitt durch je ein erfindun^s-

gemäßes Druckminderventil, wie sie in der chemischen Industrie verwendet werden.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist ein Druckminderventil für Dampf gezeigt mit einer manuellen Betätigung mit Hilfe eines Handrades 1, mit einem Schraubenschaft 2, der mit ausreichender Dichtheit einen Ansatz 3 durchsetzt, der mit einem abnehmbarem Deckel 4 des Gehäuses des Druckminderventiles 6 verschraubt ist, welches beständig gegenüber dem Druck des entspannten Dampfes ist, der über einen rohrförmigen Ausgang 5 abgezogen wird.

Die Eintrittsrohrleitung 7 für den Dampf unteghohem Druck ist in der Achse des Schraubenschaftes 2 durch ein im Innern des

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Gehäuses angeordnetes Rohr 8 verlängert, das in bekannter Weise eine Hülse 9 trägt, die Entspannungsöffnungen 10 aufweist, während eine bewegliche Muffe 11, die an einer Verlängerung des Schraubenschaftes 2 befestigt ist, durcb/die Betätigung des Handrades 1 die Entspannungsoffnungen 10 beliebig und progressiv freigibt. Die Hülse 9 ist durch eine eingeschweißte Scheibe 12 verschlossen, während die Muffe 11 eine Öffnung aufweist, die die Drucke ausgleicht und eine Reaktion des hohen Druckes auf den Schraubenschaft 2 verhindert, um eine leichte Bedienung des Handrades 1 zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß ist eine .Geräuschdämpfungseinheit zwischen der Entspannungsvorrichtung 9» 10, 11 und dem Gehäuse 6 eingeschaltet, die durch einen Wasserstrahlregler 15 geschützt ist, der den Öffnungen 10 gegenüberliegt. Dieser besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus perforiertem Blech, z.B. mit einer Dicke von 2 mm mit Löchern von 4 mm bis 8 mm und ist mit Hilfe von Tragbändern 16 am Gehäuse befestigt. Der Abstand zum Gehäuse beträgt ca. 10 mm, er kann jedoch in weiten Graxen verändert werden, z.B, zwischen 5 und 30 mm. Es ist festzuhalten, daß die Löcher des perforierten Stahlbleches des Strahlreglers 15 um soviel kleiner und zahlreicher sein müssen, je näher dieser den

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öffnungen 10 ist, denn man muß vermeiden, daß ein Strahl aus einer dieser Öffnungen direkt durch eine jener Öffnungen des Strahlreglers durchtritt und so die Gefahr der Zerstörung der Schalldämpfungseinrichtung 14 "besteht.

Die Schalldämpfungseinheit besteht z.B. aus einem Stützring aus vollwandigem Blech, der am Gehäuse des Druckminderventil es 6 mit Hilfe von demontierbaren Laschen 18 befestigt ist. Dieser Ring ist mit einem Gegenring 19 aus einem Drahtgitter oder einem perforierten Stahlblech mit abgewinkelten Rändern verschweißt. Der Zwischenraum ist ausgefüllt mit einer geräuschdämpfenden Packung aus Fasern, die gegenüber dem Gas oder der Temperatur des Dampfes beständig sind, z.B. Wolle und Glasgewebe.

Die abgewinkelten Ränder des Ringes und des Gegenringes, die gleichfalls mit Fasern gefüllt sind, bilden gegenüber dem abnehmbarem Deckel 4 des Druckminderventiles eine Schalldämpfungswand 21, während eine weitere Wand 22 mit einen doppelten perforierten Stahlblech 23 und 25 entsprechend dem zuvor beschriebenen die Übertragung des Lärmes auf den Boden des Druckminderventiles verhindert. Die Geräuschdämpfungswand 22 kann an der zylindrischen Geräuschdämpfungseinheit mit Hilfe von Laschen

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24 befestigt -werden, so daß die Wand und die zylindrische Einheit nach der Demontage des Deckels 4 und der Laschen 18 zusammen herausgezogen werden können.

Die Geräuschdämpfungseinheit 14 deckt die Öffnung des rohrförmigen Ausganges 5 ab, wodurch eine optimale Geräuschdämpfung des Gases gewährleistet ist. Das Gas oder der entspannte Dampf muß demzufolge die unteren Enden dieser Einheit umströmen und dabei am GeräuschdämpEungsboden 22 anstoßen. Aus diesem Grund ist dieser durch einen ebenen Strahlregler 25 geschützt der entspechend angeordnet und ausgebildet ist wie jener zuvor beschriebene zylindrische Strahlregler 15.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, das aus fertigungstechnischen Gründen zahlreiche Teile mit jenem des Druckminderventiles nach Fig. 1 gemeinsam hat, ist so ausgebildet, daß der Eintritt 30 und der Ausgang 5 miteinander fluchten. Desweiteren ist es für eine pneumatische Betätigung mit Hilfe einer elastischen Membran 31 ausgebildet, die von beiden Seiten einer Druckluft ausgesetzt werden kann, die von oben und/oder von unten einem zweiteiligen Gehäuse 32 zugeführt wird, das die Membran 31 einschließt. Derartige Betätigungsmittel sind bekannt und

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können z.B. Teil eines Regelsystems eines automatischen Druckminderers sein.

In Verbindung mit einem solchen Druckminderer kann man eine AusgleichaTeder 33 vorsehen, die sich auf einer Schulter 11a der Muffe 11 in zur Kraft des Eingangsdruckes entgegengesetzter Richtung abstützt, der auf den geschlossenen Boden der Muffe wirkt. Die Muffe kann gleichfalls aus einem Kolben bestehen, der innen in der gelochten Hülse 9 angeordnet ist. In diesem Fall hat die Feder 33 einen geringeren Durchmesser als die Hülse 9 und stützt sich direkt auf den oberen.Teil des Kolbens ab.

Die zylindrische Geräuschdämpfungseinrichtung 14 ist von einer demontierbaren Verlängerung 34 des Eintrittsrohres 30 durchsetzt. Diese Verlängerung wird gegenüber der Eintrittsöffnung 30 durch eine Schulter 34a gehalten, die durch einen Gegenflansch 35 festgepreßt ist. Ein Spiel zwischen der Geräuschdämpfung 14 und der Verlängerung 34 vermeidet eine Übertragung des Lärmes und von Vibrationen auf die Geräuschdämpfung.

Die Verlängerung 34 trägt eine Hülse 9 auf der die Muffe 11 gleitet, die über eine Stange 36 mit der Membran 31 verbunden

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ist. Die Verbindung der Verlängerung 34 urrL der Hülse 9 ist durch ein schwenkbares Verbindungsstück 37 gewährleistet, das mit der Hülse verschweißt und mit Spiel auf die Verlängerung aufgeschoben ist. Die Abdichtung wird durch Ringe aus Elastomeren 38 und 39 gewährleistet, die ein Gleiten des Verbindungsstückes 37 längs der Verlängerung 34 ohne Unterbrechung der Abdichtung zulassen, es sei denn, die Öffnungen 40 sind nicht mehr abgedeckt. Die verschiedenen Freiheitsgrade, die diese Montage der Hülse 9 verschafft, gestattet es dieser, sich gegenüber der Muffe 11 optimal auszurichten, wodurch die Reibungswiderstände beim Betrieb auf ein Minimum reduziert werden und wodurch jedes Verklemmen vermieden wird, was beim Betrieb durch Veränderung des Druckes und der Temperatur hervorgerufen werden könnte. Der Deckel 4 und das Gehäuse 6 kann außen in bekannter Weise mit einer Wärmeisolierung 41 versehen werden.

Beide Ausführungsbeispiele weisen eine Schulter 42 auf, die am Ende der Hülse 9 befestigt ist, und die eine Verstärkung der Stütze 8 oder 37 darstellt, an der die genannte Hülse aufgeschraubt oder aufgeschweißt ist. Diese Schulter 42 kann in bekannter Weise den Sitz einer Dichtung bilden oder tragen, die mit dem Ende der beweglichen Muffe 11 zusammenwirkt, um eine

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absolute Dichtheit am Ende des Hubes herzustellen.

Das Spiel zwischen der Hülse und der Muffe, das z. B. o, 4 mm betragen kann, um ein Verklemmen der beiden Teile zu vermeiden, einen nennenswerten Strömungsmittelfluß zu, selbst wenn alle Öffnungen 10 von der Muffe abgedeckt sind. Der verbleibende radiale ringförmige Strömung smittelfluß, der zwischen dem Ende der Muffe 11 und der Schialter 42 ausströmt, kann auch die schalldämmende Füllung zerstören. Aus diesem Grund muß der Strahlregler 15 klar bis jenseits der Ebene der Schulter 42 verlängert werden.

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Claims

Patentansprüche;

f 1J Geräuschgedämpftes Druckminderventil für unter Druck stehende Strömungsmittel, mit einer beweglichen Abdeckung, die progressiv eine Reihe von Entspannungsöffnungen für das Strömungsmittel freigibt, die im Inneren eines Entspannungsraumes angeordnet sind, mit im Inneren dieses
Entspannungsraumes angeordneten Schalldämpfungsmitteln, die den aus den genannten Öffnungen austretenden Strahlen gegenüberliegen, gekennzeichnet durch ein durchlässiges Hindernis in Form eines Strahlreglers (15), das zwischen den genannten Öffnungen (10) und den Schalldämpfungsmitteln (14) angeordnet ist, und einen Abstand zu den
Schalldämpfungsmitteln (14) aufweist.
2.Druckminderventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlregler (15) aus einem gelochtem Blech besteht.
3. Druckminderventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlregler (15) an den Schalldämpfungsmitteln (14, 19) mit Hilfe von Abstandselementen (16) befestigt ist.

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4. Druckminderventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer zylindrisch ausgebildeten Abdeckung, die aus den Öffnungen radiale Strahlen austreten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß der durchlässige Strahlregler (15) einen zylindrischen Ring bildet, der die bewegliche Muffe (11) konzentrisch umgibt.
5. Druckminderventil nach Anspruch 4, bei dem die Schalldämpfungsmittel eine Umlenkung bilden, die eine Öffnung des Entspannungsraumes für den Austritt des entspannten Strömungsmittels verdeckt, mit einem zusätzlichen Schalldämpfungsmittel, das zum ersten einen Zwischenraum aufweist, und den Boden der Umlenkung bildet, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen durchlässigen Strahlregler (25), der zwischen dem ersten und dem zusätzlichen Schalldämpfungsmittel (22) angeordnet ist.
. 6. Druckminderventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Schalldämpfungsmittel (17, 22) untereinander und mit dem Entspannungsraum über Abstandslaschen (18, 24) verbunden sind.
7. Druckminderventil nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, mit einem Rohrstutzen für den Einlaß des unter Druck stehenden Strömungsmittels in den Entspannungsraum,

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der eine Hülse (9) mit Entspannungsöffnungen (13) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (8, 34) weder in Kontakt mit den Schalldämpfungsmitteln (14, 22) noch mit dem durchlässigen Strahlreglem(i5, 22) steht.
8. Druckminderventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsrohrstutzen (34) die Hülse (9) mit Hilfe eines schwenkbaren Kupplungs Stückes'37) trägt, das eine Ausrichtung zur beweglichen Kappe (11) gestattet.
9. Druckminderventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem weiteren ortsfesten Sitz, der mit der beweglichen Abdichtung zusammenwirkt, um eine vollständige Abdichtung am Ende des Hubes der Abdeckung zu gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlregler (15) über den festen Sitz hinaus verlängert ist.
10. Druckminderventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eines der Elemente eines Druckentspannungsreglers bildet,
11. Druckminderventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) von kleinen Löchern (10) durchsetzt ist, die in einer Schraubenlinie angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED