DE2659426A1

DE2659426A1 - Silent throttle or pressure reducing valve - has throttling stages situated axially one above other and formed by relatively movable ring-shaped components

Info

Publication number: DE2659426A1
Application number: DE19762659426
Authority: DE
Inventors: Karl Gruner
Original assignee: Samson AG
Current assignee: Samson AG
Priority date: 1976-12-29
Filing date: 1976-12-29
Publication date: 1978-07-06
Also published as: DE2659426C2

Abstract

The silent throttle of pressure-reducing valve has an annular throttling member mounted in the flow direction of the medium handled with a series of ring-shaped throttle components movable axially in relation to each other. Each component forms two or more successive throttling stages whose gap is adjustable by a valve stem, and together forming the necessary throttle opening. In each throttle component (1) and stages (8) are situated axially one above the other. They can also be of the same diameter, and the medium can be arranged to flow radially into each, then axially, and finally radially out again.

Description

G e r ä u s c h a r m e s D r o s s e l - o d e r D r u c k m i n d e r v e n t i l Die Erfindung betrifft ein geräuscharmes Drossel- oder Druckminderventil od. dgl. für strömende Medien, mit einem in Strömungsrichtung angeordneten ringförmigen Drosselorgan, welches mehrere ringförmige, axial zueinander bewegliche Drosselelemente mit jeweils mindestens zwei aufeinanderfolgenden Drosselstufen mit von einer Ventilstange od.dgl. einstellbarer Spaltweite aufweist, die zusammen den erforderlichen Drosselquerschnitt ergeben. G e r ä u s c h a r m e s D r o s s e l - o d e r D r u c k m i n d e r v e n t i l The invention relates to a low-noise throttle or pressure reducing valve od. The like. For flowing media, with an annular one arranged in the direction of flow Throttle body, which comprises a plurality of annular throttle elements that can move axially relative to one another with at least two successive throttle stages each from a valve rod or the like. has adjustable gap width, which together provide the required Throttle cross-section result.

Ein derart ges Drossel- oder Druckminderventil ist aus der DT-OS 23 90 392 bekannt. Bei diesem bekannten Ventil sind in jedem Spalt dle Drosselstufen radial hintereInander angeordnet, wodurch die Drosselstromung im wesentlichen in radialer Richtung verläuft. Wenn mehrere derartige Drosselstufen in radialer Richtung angeordnet sind, wird der Gesamtdurchmesser des Drosselorgans entsprechend groß, was einen entsprechend großen Innendurchmesser des das Drosselorgan enthaltenden Ventils bedingt. Es ergeben sich bei einer mehrstufigen Ausführung solcher Anordnungen auch SchwierigkeIten durch einen ungenügenden Kraftausgleich der einzelnen Drosselstufen, weil deren Durchmesser verschieden sind. Die Kompensation aller Kräfte in jeder Stufe ware an sich zwar möglich, aber praktisch außerordentlich aufwendIg. Ferner besteht die Gefahr, daß sich die im allgemeinen federnd abgestützten Drosselelemente bei ungleichmäßiger Durchstromung benachbarter Spalten in Schwingungen versetzen, welche starke Geräusche zur Folge haben können. Daher sind bei dem bekannten Ventil die an entgegengesetzten Stirnseiten der Drosselelemente angeordneten Drosselstuien durch Druckausgleichskanäle miteinander verbunden, wodurch eine Stabilisierung der Drosselelemente erreicht werden soll. Such a throttle or pressure reducing valve is from the DT-OS 23 90 392 known. In this known valve, dle throttle stages are in each gap arranged radially one behind the other, whereby the throttle flow is essentially in runs in the radial direction. If several such throttle stages in the radial direction are arranged, the total diameter of the throttle element is correspondingly large, which has a correspondingly large inner diameter of the containing the throttle member Valve conditional. Such arrangements result from a multi-stage execution also difficulties due to insufficient force compensation of the individual throttle stages, because their diameters are different. The compensation of all forces in everyone Level would be possible in itself, but extremely expensive in practice. Further there is a risk that the generally resiliently supported throttle elements set them to vibrate in the event of uneven flow through adjacent gaps, which can result in loud noises. Therefore, in the known valve the throttle sections arranged on opposite end faces of the throttle elements by Pressure equalization channels connected to each other, thereby stabilizing the throttle elements should be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des bekannten Drossel- oder Druckminderventils zu vermelden und die statischen und dynamischen Kräfte am Drosselorgan auszugleichen, so daß die Drosselquerschnitte im ganzen Hubbereich des Ventils genau und zuverlässig einstellbar sind und auch der radiale Platzbedarf des Drosselorgans verringert wird. The invention is based on the disadvantages of the known Report throttle or pressure reducing valve and the static and dynamic To balance forces on the throttle body, so that the throttle cross-sections in the entire stroke range of the valve can be adjusted precisely and reliably, as well as the radial space requirement of the throttle member is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im jedem Drosselelement des Drosselorgans die Drosselstufen axial übereinander angeordnet ist. This object is achieved according to the invention in that in each throttle element of the throttle element, the throttle stages are arranged axially one above the other.

Vorzugsweise erhalten hierbei die Drosselstufen der Drosselelemente im wesentlichen den gleichen Durchmesser.The throttle stages of the throttle elements are preferably given in this case essentially the same diameter.

Praktisch kann das Drosselorgan gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so ausgebildet werden, daß die Teilströme des Drosselorgans in im wesentlichen radialer Richtung in jedes Drosselelement einströmen, den Strömungskanal mit den Drosselstufen in im wesentlichen axialer Richtung durchströmen und das Drosselelement in im wesentlichen radialer Richtung wieder verlassen. In practice, the throttle member according to a preferred embodiment the invention are designed so that the partial flows of the throttle member in im flow into each throttle element in a substantially radial direction, the flow channel with the throttle stages flow through in an essentially axial direction and the throttle element leave again in a substantially radial direction.

Eine Anordnung gemäß der Erfindung bewirkt aus einfache Weise und ohne Einbau besonderer Druckausgleichskanäle eine gute Stabilisierung der Drosselelemente und erleichtert auch den Druckausgleich der gesamten Anordnung,weil ein wirksamer Druckausgleich stablle Strömungsverhältnisse voraussetzt. An arrangement according to the invention effects in a simple manner and A good stabilization of the throttle elements without the installation of special pressure equalization channels and also facilitates the pressure equalization of the entire arrangement because it is more effective Pressure equalization requires stable flow conditions.

Man erhalt alf diese Weise ein Drossel- oder Druckminderventil, welches auch bei großen Druckdifferenzen geräuscharm arbeitet.In this way one obtains a throttle or pressure reducing valve, which works quietly even with large pressure differences.

Es ist somit für die Erfindung wesentlich, daß die Strömungsrichtung der Teilströme, welche die Drosselstufen durchströmen, gegenüber der eingangs genannten bekannten Anordnung um 900 gedreht wird, so daß die Drosselstufen nicht mehr in radialer, sondern in axialer Richtung hintereinander bzw. übereinander liegen. It is therefore essential for the invention that the direction of flow of the partial flows which flow through the throttle stages compared to the one mentioned at the beginning known arrangement is rotated by 900, so that the throttle stages are no longer in radial, but in the axial direction one behind the other or one above the other.

Gemäß einer einfachen Ausführungsform der Erfindung können die Drosselstufen durch ineinandergreifende radiale Ringvorsprünge und gegenüberliegende Ringvertiefungen benachbarter Drosselelemente gebildet sein. Die radialen Ringvorsprünge bzw. Ringvertiefungen können erfindungsgemäß von übereinander angeordneten Innen- und Außenprofilen der Drosselelemente gebildet werden, wobei jeweils das Außenprofil des einen Drosselelementes in das Innenprofil eines benachbarten Drosselelementes paßt. Eine gegenseitige Ftibrung der Drosselelemente kann erfindungsgemäß durch Ringkörper erzielt werden, die an einem Drosselelement angeordnet sind und in den inneren Zylindermantel des benachbarten Drosselelementes verschiebbar eingreifen. Diese Ringkörper können erfindungsgemäß als Lagerringe für Federn ausgebildet sein, durch welche die axial zueinander beweglichen Drosselelemente derart miteinander gekoppelt sind, daß die von einer Ventilstange od.dgl. eingeleitete Hubbewegung in Teilhübe entsprechend der Anzahl der Drosselelemente aufgeteilt wird. Die Federn können am inneren oder am äußeren Umfang der Drosseleleinente oder auch zentral in denselben angeordnet wer den. Weitere zusatzliche Erfindungsmerkmale & sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den Patentansprüchen näher gekennzeichnet. According to a simple embodiment of the invention, the throttle stages by interlocking radial ring projections and opposing ring depressions be formed adjacent throttle elements. The radial ring projections or ring depressions can according to the invention of superimposed inner and outer profiles of the Throttle elements are formed, in each case the outer profile of the one throttle element into the inner profile of a adjacent throttle element fits. One mutual Ftibrung the throttle elements can according to the invention by means of annular bodies can be achieved, which are arranged on a throttle element and in the inner cylinder jacket engage the adjacent throttle element displaceably. These ring bodies can be designed according to the invention as bearing rings for springs, through which the axially mutually movable throttle elements are coupled together such that the of a valve rod or the like. initiated stroke movement in partial strokes accordingly the number of throttle elements is divided. The springs can be on the inside or arranged on the outer circumference of the throttle element or also centrally in the same will. Further additional features of the invention & are in the following Description and characterized in more detail in the claims.

In der Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht. In the drawing, the invention is in various embodiments for example illustrated.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt ein Ventil mit einem Drosselorgan gemäß der Erfindung, Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen an Fig. 1 durch strichpunktierte Linien urigrenzten Ausschnitt aus den Drosselorgan, Fig. 3 zeigt einen entsprechenden Ausschnitt aus dem Drosselorgan mit außen angeordneten Federn, und Fig. 4 zeigt ebenfalls einen entsprechenden Ausschnitt aus dem Drosselorgan mit zentral angeordneten Federn. Fig. 1 shows in longitudinal section a valve with a throttle member according to the invention, FIG. 2 shows, on an enlarged scale, a FIG. 1 section from the throttle organ, bordered by dash-dotted lines, Fig. 3 shows a corresponding section of the throttle element with the throttle element arranged on the outside Springs, and FIG. 4 also shows a corresponding section from the throttle member with centrally arranged springs.

Das in Fig. 1 dargestellte Ventil hat beispielsweise ein Drosselorgan mit fünf Teilströmen und jeweils drei Drosselstufen. Die Strömungskanäle 7 mit den Drosselstufen oder Drosselquerschnitten 8 werden aus rlngförmigen Drosselelementen 1 gebildet, deren Außenprofil jeweils In das Innenprofil des benachbarten Drosselelementes paßt. Das Einstromelement 2 des Elementenstapels Ist mit dem Ventilgehäuse 9 verbunden, während das Abschlußelement n mIt der Ventilstange 10 verbunden ist, welche zur Einleitung der Hubbewegung dient. ZDer Kraftausgleich erfolgt durch einen zylinderförmigen Ansatz 4 am Abschlußelement 3, dessen Innendurchmesser gleich dem Durchmesser oer Drosselstufen @ ist. Der zylinderförmige Ansatz 4 gleitet über einen kolbenförmigen Organ 5, welches von einem Ventildeckel 5 gehalten wird, durch den die Ventilstange 10 hindurchgeführt ist. Durch diese Anordnung werden alle statischen und dynamischen Kräfte ausgeglichen, so daß die Drosselstufen bzw. Drosselquerschnitte 3 im gesamten Hubbereich zuverlässig eingestellt werden können. The valve shown in Fig. 1 has, for example, a throttle member with five partial flows and three throttle stages each. The flow channels 7 with the Throttle stages or throttle cross-sections 8 are made up of elongated throttle elements 1 formed, the outer profile of which each In the inner profile of the adjacent throttle element fits. The inflow element 2 of the element stack is connected to the valve housing 9, while the closing element n is connected to the valve rod 10, which for Initiation of the lifting movement is used. ZThe force is balanced by a cylindrical Approach 4 on the closure element 3, the inner diameter of which is equal to the diameter oer Throttle stages @ is. The cylindrical extension 4 slides over a piston-shaped member 5, which is held by a valve cover 5 through which the valve rod 10 is passed is. This arrangement balances out all static and dynamic forces, so that the throttle stages or throttle cross-sections 3 are reliable in the entire stroke range can be adjusted.

Die Drosselquerschnitte U können zwecks Erzeugung bestimmter Durchflußkennlinie ein bestimmes Profil erhalten. The throttle cross-sections U can for the purpose of generating certain flow characteristics get a specific profile.

Die Hubbewegung der Ventil- oder Antriebsstange 10 wird durch Federn 11, die sich jeweils zwischen den Drosselelementen befinden, auf diese Drosselelemente übertragen. Dadurch wird der von der Ventilstange 10 eingeleitete Hub entsprechend der Anzahl der Teilströme In Teilhübe aufgeteilt. The stroke movement of the valve or drive rod 10 is carried out by springs 11, which are each located between the throttle elements, on these throttle elements transfer. As a result, the stroke initiated by the valve rod 10 is corresponding the number of partial flows divided into partial strokes.

Die Federn 11 können z.B. ### gemäß Fig. 1 Innen oder auch gemäß Fig. 2 3 außen am Umfang der Drosselelemente 1 angeordnet werden, wobei die Federn in beiden Fällen so liegen können, daß sie von den Tcilströmen quer zur Hubbewegung durchströmt werden und dadurch auch noch zum Druckabbau beitragen. The springs 11 can e.g. ### according to FIG. 1 inside or according to Fig. 2 3 are arranged on the outside of the circumference of the throttle elements 1, the springs in both cases can be so that they are transverse to the lifting movement of the Tcilströmungen are flowed through and thereby also contribute to the pressure reduction.

Der Führungskörper 13 kann zweckmäßig gleichzeitig als Lagerring für die Federn 11 gemäß Fig. 1 bzw.The guide body 13 can expediently at the same time as a bearing ring for the springs 11 according to FIG. 1 or

ausgebildet sein.be trained.

Mindestens eine Drosselstufe, zweckmäßig die letzte Stufe der Drosselelemente 1 ist als Dichtkante ausgeführt, so daß im geschlossenen Zustand des Drosselorgans alle Drosselelemente die Teilströme an den Dichtkanten verschließen. At least one throttle stage, expediently the last stage of the throttle elements 1 is designed as a sealing edge, so that in the closed state of the throttle member all throttle elements close the partial flows at the sealing edges.

In Fig. 1 ist in Verbindung mit Fig. 2 der Strömungsverlauf des Ventils durch die eingezeichneten Pfeils angedeutet worden. Das zu drosselnde Medium strömt bei 14 in das Ventilgehäuse 9 ein und verläßt dasselbe sei 1g. In Fig. 1 in conjunction with Fig. 2, the flow profile of the valve indicated by the arrow. The medium to be throttled flows at 14 in the valve housing 9 and leaves the same is 1g.

Die Erfindung beschränkt sich im übrigen nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen, sondern sie umfaßt auch alle Varianten im Rahmen der wesentlichen Erfindungsmerkmale. The invention is not limited to the above Embodiments described and shown in the drawing, but they also includes all variants within the scope of the essential features of the invention.

AnsprücheExpectations

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Low-noise throttle or pressure reducing valve or the like.

for flowing media, with one arranged in the direction of flow annular throttle member, which is a plurality of annular, axially movable to one another Throttle elements each with at least two successive throttle stages of a valve rod or the like.

has adjustable gap width, which together provide the required Throttle cross-section result, characterized in that in each throttle element (1) the throttle stages (8) are arranged axially one above the other.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the throttle stages (3) the throttle elements (1) have essentially the same diameter.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the Partial flows of the throttle element in a substantially radial direction into each throttle element (1) flow in, the flow channel (7) with the throttle stages (8) in essentially flow through the axial direction and the throttle element (1) in a substantially radial direction Leave direction again.

4. Valve according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that the throttle stages (8) by interlocking radial annular projections and opposite annular recesses of adjacent throttle elements (1) are formed are.

5. Valve according to claim 4, characterized in that the radial Ring projections or ring depressions of inner and outer profiles arranged one above the other of the throttle elements (1) are formed, the outer profile of each throttle element fits into the inner profile of an adjacent throttle element.

6. Valve according to one or more of claims 1 to 5, characterized characterized in that the throttle elements (1) which are axially movable to one another are provided by springs (11) are coupled together in such a way that the valve rod (10) or the like. initiated stroke movement in partial strokes according to the number of throttle elements (1) is divided.

7. Valve according to claim 6, characterized in that the springs (11) are arranged on the inner circumference of the throttle elements (1) (Fig. 1 or 2).

8. Valve according to claim @, characterized in that the springs (11) from the outer circumference of the throttle elements (1) are arranged (Fig. 3).

9. Valve according to claim @, characterized in that cRie springs (11) are arranged centrally in the throttle elements (1) (Fig. 4).

10. Valve according to claim 6 and 7, characterized in that a Bearing ring (1,) of the springs (11) as a guide for an adjacent throttle element (1) is formed (Fig. 1 or 2).

11. Valve according to one or more of claims 1 to 10, characterized characterized in that at least one throttle stage of the throttle elements (1) with one Sealing - ante (12) is provided.

12. Valve according to one or more of claims 1 to 11, characterized characterized in that the inflow throttle element (2) of the throttle element with the valve housing (9) is connected, while the final throttle element (3) with the valve rod (10) or the other drive member is connected.

13. Valve according to one of claims 1 to 11, in particular according to claim 12, characterized in that the force compensation for the throttle element is provided by a cylindrical Approach (49 of the closing throttle element (3) takes place, one of which is a piston part (5) leading inner jacket has an inner diameter which is equal to the diameter the throttle stage (8) is