DE2801605A1 - Durchfluss-regelventil - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE
DlPL-ING. BUSCHHOFF

DlPL-ING. VOLLBACH O

5 KOLN/RH.

KAlSER-WiLHELM-RlNG 24

Reg.-Nr.

I MT 301 I KÖLN, den 10.1.197

Aktenz.: ^bi(!e angeben

Anm.: Charles Harold v/arman

3ö Linden Way, Castlecrag, Hew .'iouth '.ales 2066

Australien
Titel: Durchfluß-Regelventil

Die Erfindung betrifft ein Durchfluß-Regelventil zum Regeln der Durchflußmenge von körnigen Feststoffen, Flüssigkeiten, Gasen oder Flüssigkeit-Festetoff-suspensionen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Durchfluß-Regeiventilzu schaffen, mit dem der Durchfluß insbesondere von körnigen Feststoffen und Flüssigkeit-Feststoff-Suspensionen geregelt werden kann, ohne daß hierbei durch Anhäufung von Feststoffialchen im Drosselbereich eine Verstopfung oder Blockierung des Ventiles auftritt. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Ventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es einen beträchtlichen Verschleiß infolge Abrieb und Korrosion seiner Einzelteile ertragen kann, ohne daß seine Betriebssicherheit hierdurch beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß das Durchfluß-Regelventil im wesentlichen aus zwei Hauptteilen besteht, nämlich aus einem rohrförmigen Körper, der mit einem oder beiden End.en an einen Paßteil anschließbar ist, und aus einem in dem rohrförmigen Körper angeordneten Durchflußdrosselelement, das einen leicht verformbaren, flexiblen Beutel oder Gack aufweist, d.er durch ein

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gasförmiges oder flüssiges Steuermedium aufblähbar ist und mit einem Halsteil an dem rohrförmigen Körper angeordnet ist und von diesem getragen wird. Das Durchflußdrosselelement ist ferner mit einem Dichtungs- oder Sitzteil versehen, der in aufgeblähtem Zustand sich der Durchflußöffnung des rohrförmigen Körpers anpaßt und mit diesem zusammen eine: Drosselbereich Z¹Jn: Regeln der Durchflußmenge in Abhängigkeit von dem Druck des 3teuermediums bildet, das dem Drosselelement zugeführt wird. Nach der Erfindung ist das Durchflußdrosselelement so montiert, daß sein tragender Halsteil oberstrom des Dichtungs- oder Sitzteiles angeordnet ist.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das Ventil auch beim Betrieb mit körnigen Feststoffen und Flü3sirkeit~Feststoff-Suspensionen einwandfrei arbeiten, da der Tentillvörper eino Volldichtung ohne iac::un,j:^.stoii carstsllt und aus einem verformbaren 3irvje_olicc besteht, das einen hohen Widerstand gegon Abrieb aufweist ιχϊΛ kaum ermüdet. Außerdem hat ''as Ventil nach der Erfindung eine einfache geometrische Form und erfordert niedrige Baukosten und es ist in gleicher weise zum Regeln der Durchflußmenge von körnigen Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen und Flüssigkeit-Feststoff-Suspensionen in einem weiten Durchflußmengenbereich zwischen vollständigem Verschluß und Ilaximaldurchfluß verwendbar.

3ei einer Ausführungsform der Erfindung ist es besonders zweckmäßig, wenn das Durchflußdrosselelement in seiner freien Ausgestaltung an einem Ende eine sphärische Oberfläche aufweist, die tangential in

eine konische Fläche übergeht, deren Konizitätswinkcl vorzugsweise in dem Bereich zwischen 60 und 120 liegt. Der Durchmesser der sphärischen Oberfläche entspricht etwa dem größten Durchmesser der Durchflußöffnung in dem rohrförmigen Körper. In Richtung auf das andere Ende geht die konische Fläche in einen verdickten Wulst über, mit dem das Durchflußdrosselelement im Ventilkörper befestigt ist und wo ein Zugang zum Innenraum des Drosselelementes zum Einführen von Steuermedium geschaffen wird.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn das Durchflußdrosselelement so befestigt ist, daß die Symmetrieachse des Beutels oder Sackes gegen die Achse der Durchflußöffnung geneigt ist, so daß der Beutel exzentrisch an der Wand des rohrförmigen Körpers befestigt ist. Diese Befestigungsart ermöglicht es, daß aas '.-jrosselelement gegen die Wandung der Durchflußöffnung zusammenfällt und dem Durchfluß bei großen Durchflußmengen den kleinsten Widerstand bistot.

Das Durchfluß-Regelventil nach der Erfindung kann vorzugsweise Teil eines geschlossenen Flüssigkeitsregelkreises sein, dessen andere beiden Hauptteile von einem Kontrollinstrument und einem Fühlelement gebildet werden, die die änderung der durch den Durchfluß durch das Ventil zu regelnden variablen Größe feststellen. Das Kontrollinstrunient ermittelt die Abweichung der geregelten Größe, vorzugsweise eines FlüssigkeitsStandes, von dem festgesetzten Wert und bewirkt eine ."nderung des Druckes des Regelmediums im Inneren des DrosaäLelementes, um eine

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entsprechende Änderung der Durchflußmenge durch das Durchfluß-Regelventil zu erreichen, die die zu regelnde Größe auf ihren festgesetzten ~./ert zurückbringt.

Das Durchfluß-Regelventil kann auch als Teil des offenen Durchflußregelkreises verwendet werden, wobei ein typisches Beispiel seine Verwendung als hand betätigtes Ventil für eine Durchflußmengensteuerung ist.

weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sich die Befestigung des Drosselelementes vom Drosselbereich entfernt befindet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das Drosselelement kaum behindert wird und seine Beutelwände bei sich ändernder Durchflußmenge eine große Amplitudenbewegim^ ausführen können, wobei in den Beutelwänden nur eine geringe Biegebeanspruchung und infolgedessen kaum iirmüdungsbrüche auftreten.

Iiach einem weiteren Ilerkmal der Erfindung ist. es zweckmäßig, wenn die Beutelwandung sich dem Profil von kleinen Teilchen im durchfließenden Medium anpassen kann, während der benötigte Durchflußquerschnitt erhalten bleibt, wenn das Ventil als Teil ei nes geschlossenen Regelkreises für körnige Feststoffe und Flüssigkeit-Feststoff-Suspensionen arbeitet. Teilblockierungen im Drosselbereich führen nämlich zu einer Verringerung der Durchflußmenge durch das Ventil und damit zu einem Ansprechen des Kontrollinstrurnentes des Systems, wodurch der Druck des oteuermediums im Inneren des Drosselelementes redu-

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ziert wird. Das sich hieraus ergebende, rapide Zusammenfallen des Drosseleiementes schafft einen wesentlich größeren Durchflußquerschnitt, der die Blockade beseitigt und die DurchflufSmencre auf einen normalen Wert zurückführt.

Das Durchflußdrosselelement arbeitet gemeinhin in regellosen Schwingungen mit kleiner Amplitude in kurzen Abständen, welche den Durchlauf von groben Teilchen fördern und eine gleichmäßige Durchflußmenge aufrechterhalten»

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung haben das Drosselelement und die Durchflußöffnung in den ringförmigen Körper ein stromlinienförmiges Profil. Dieie Ausgestaltung hat den Vorteil, daß durch grobe Teilchen hervorgerufene Blockaden im Durchfluß verhindert werden und Verschleiß durch Abrieb infolge •der verringerten Strömungsturbulenz reduziert wird.

3in weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung liegt darin, daß das Ventil im Betrieb gegen Abrieb oder Korrosion als Folge der nicht starren Ausbildung des Drosselelementes vollkommen unempfindlich ist. Materialverlust durch Verschleiß in der Durchflußöffnung des ringförmigen Körpers oder des Drosselelementes wird durch weiteres Aufblähen des Drosselelementes ausgeglichen, wobei der erforderliche Querschnitt im Drosselbereich aufrechterhalten werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, durch die Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigtj

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Fig. 1 ein Durchfluß-Regelventil nach der Erfindung mit symmetrischer Befestigung des aufblähbaren Drosselelementes und mit "belüftetem Abfluß in einem in Strommittellinie verlaufenden Längsschnitt,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines Durchfluß-Regelventiles mit unsymmetrischer Befestigung des aufblähbaren Drosselelementes und mit belüftetem Abfluß in einem in der Strommittellinie verlaufenden Längsschnitt,

Fi>;. 3 eine dritte Ausführungsform eines Durchfluß-Regelventiles nach der Erfindung, bei dem das aufblähbare Drosselelement von dem dieses umgebenden ringförmigen Körper entfernt gelagert ist mit belüftetem Abfluß in einem in der utroinmittellini-ΐ verlaufenden Längsschnitt,

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform eines Durchfluß-Regelventiles nach der Erfindung mit einem im wesentlichen kreisförmigen Durchflußquerschnitt mit einem Unterwasserabfluß, das für den Einbau in Leitungen geeignet ist, in einem in iStrommittellinie verlaufenden Längsschnitt,

Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 4 in einem Querschnitt nach Linie A-A,

Fig. 6 eine weitere Ausllhrungsform eines Durchfluß-Regelventiles nach der Erfindung mit unrundem Durchflußquerschnitt und Unterwasserabfluß, das für den Einbau in Rohrleitungen geeignet ist in einem der Längsmittellinie folgenden Längsschnitt und

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Fig« 7 den Gegenstand der Fig. 6 in einem Querschnitt nach Linie B-B.

Unter "belüftetem Abfluß" werden solche Ausführungsformen verstanden, bei denen die unterstromseitige Fläche des Durchflußdrosselelementes im wesentlichen von einem Gas berührt wird. Der Ausdruck "Unterwasserabfluß" bezieht sich auf Ausführungsformen, bei denen das durch die Leitung strömende Medium eine Flüssigkeit oder eine Flüssigkeit-Feststoff-Suspension ist und bei denen die unterstromseitige Fläche des Durchflußdrosselelementes vollständig von dem durchströmenden flüssigen oder mit Feststoffteilchen versetzten Medium berührt wird.

In der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, ist das Durchfluß-Regelventil an seinem oberstromseitigen Ende 1 mit einem Rohrleitungsteil 2 verbunden, aus der das Medium in das Ventil eintritt. Es verläßt dieses dann am-iunterstromseitigen Ende 3 des Ventiles.

Im folgenden werden mit dem Ausdruck "Medium" ganz allgemein Gase, Flüssigkeiten und Flüssigkeit-Feststoff-Suspensionen verschiedener Zusammensetzung bezeichnet, soweit nicht ausdrücklich nur auf eines dieser zu regelnden Medien Bezug genommen wird.

Das Durchfluß-Regelventil ist an seinem unterstromseitigen Ende an den Rohrleitungsteil 4 angeschlossen, so daß das Ventil, wie in den Fig. 4 und 6 dargestellt, in der Rohrleitung montiert ist. Bei

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Anwenüungsarten, bei denen das Durchfluß-Regelventil einen belüfteten Abfluß hat, wie dies in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt ist, kann das Ventil unmittelbar am Linde der Rohrleitung 1 oder 28 angeschlossen sein oder mit einem kurzen Rohr ab schnitt 5 επί unterstromseitigen ^nde 3 verbunden sein.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Durchfluß-Regelventile bestehen aus einen Ventilkörper δ von im wesentlichen rohrförraiger Gestalt, der eine austauschbare, verschleißfeste Auskleidung oder Büchse aus Elastomer aufweist, die eine im wesentlichen zylindrische Bohrung auf ihrer Innenfläche aufweist, durch die das Medium fließt. Der Ventilkörper 6 hat an seinem oberstromseiti^en _^;ηάε einen Flansch und träjt ^r3e Befesti^un^splatte 8 des Durchflußdrossel- or^anes, die zusammen mit dem Flansch am oberstromseitifjen ^nde der Rohrleitung 2 befestigt ißt. Die Befestijungsplatte -3 für das Drosselelement hat eine Durchflußöffnung 9, durch die das eintretende Iledium hindurchfließt und eine Ausnehmung 10, in der das ijurchflußdrosselelement befestigt ist. Lie Ausnehmung 10 stellt mit Kanälen 11 unc 12 für den Durchfluß des Jteuermediums in Verbindung. Unter "dteuermeclium" wird in folgenden sowohl ein unter Druck stehendes Gas als auch eine Druckflüssigkeit verstanden, soweit nicht ausdrücklich nur auf eines dieser beiden Medien Bezug genommen ist.

Das Durchflußdrosselelement 13 besteht aus einem verformbaren, biegsamen Teil mit hohem Abrieb- und xürmüdungswiderstand. In seiner freien Gestalt, in der kein Differenzdruck auf seine Wandung einwirkt, hat

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das 'Drosselelement 15 an seinem unter Stroms einigen Ende eine sphärische Oberfläche, die in eine konische Umfangsflache Übergeht, deren Konizitätswinkel vorzugsweise in einem Bereich von 60° bis 120° am unterStromseitigen Ende liegt. Der Durchmesser der sphärischen Oberfläche entspricht etwa dem Innendurchmesser der Büchse 7.

An dem konvergierenden i-inde der konischen Fläche endet das Drosselelement 13 in einem verdickten Uulst 14, mit dem das Drosselelement in dem Durchfluß-Regelventil befestigt ist. Der VJulst 14 v;ird in einer angepaßten Ausnehmung gehalten und. zusammengepreßt, die zwischen einem inneren Halsteil 15 und einem äußeren, konischen Klemmteil 16 gebildet wire. Der V.'ulst 14 wird durch die Wirkung sines äußeren 3cfestigungsteileß 17 fest zusammengepreßt, der den Halsteil 15 übergreift und die genannten Teile mit Hilfe eines Schraubgewindes fest zusammenzieht. Der Befestigungsteil 17 greift abdichtend in die Ausnehmung 10 der Befestigmigsplatte S f^rir das Drosselorgan ' ein und hält hier das Drosseleieraent 15 im Durchfluß-Regelventil in stellung und verriegelt es.

Auf dem Befestigungsteil 17 ist am oberstromseitigen äncle eine Kappe 18 befestigt, welche das Befestigungsteil gegen die Ausnehmung 10 mit einer Dichtung 19 abdichtet und zwischen den Eintrittsstellen der Durchflußkanäle 11 unA 12 in der Ausnehmung 10 eine Druckdichtung schafft. Die Kappe 13 ist an ihrem unteren iinde mit einem rohrförmigen Fortsatz versehen, an den ein flexibles Rohr 20 angeschlossen ist, das mit seinem unteren Ende annähernd bis an die Innenfläche des

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Drosselelementes 13 heranreicht. Die Kappe 18 ist mit einer Axialbohrung 21 versehen, welche den Kanal 12 mit dem Inneren des Drosselelementes auf dem Weg durch die Kappe 13 und das flexible Rohr 20 verbindet.

Der Kanal 11 steht mit dem Inneren d.es Drosselelementes 13 durch eine öffnung 22 im Befestigungsteil 17 und durch einen Ringraum in Verbindung, der zwischen dem biegsamen Rohr 20 und der zylindrischen Öffnung der Achse des Teiles 15 verbleibt.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der das Durchflußdrosselelement 13 an einom Hohr 23 befestigt ist, das an einer von dem Drosselorgan 13 entfernt liegenden Stelle in der Rohrleitung befestigt ist.

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Das Dränagesystem für das bteuermedium einschließlich des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Dränagerohres 20 gehört gemeinhin auch zu Steuerventilen der in Fig. dargestellten Art, es wurde hier jedoch der Klarheit ■wegen fortgelassen.

Das Rohr 23 fördert das Steuermedium von einem weiter überstrom gelegenen Anschluß aus zu dem Durchflußdrosselorgan 13.

Bei eincjr anderen Ausführungsform der Erfindung, die in den Fig. 4 und 5 dargestellt und insbesondere für utröme von groben Feststoff-Flüssigkeit-Suspensionen und für einen" Unterwasserabfluß des Durchfluß-Regelventiles geeignet ist, hat die Innenfläche der Büchse 7 eine abrupte Querschnittserweiterung 24, auf die

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eine in Richtung auf das unterstromseitige Ende konvergierende Durchflußöffnung folgt. Die Erweiterung 24 ist unterstrom neben dem Kontaktbereich oder der dichtesten Anlage des Drosselelementes 13 an der Innenfläche der Büchse 7 angeordnet. Unmittelbar unterstrom des Drosselelementes 13 befindet sich ein Hindernis oder eine Stromschwelle 25 im Durchflußquerschnitt, dessen oberstromseitige Oberfläche etwa dem Profil der unterstromseitigen Oberfläche des Drosselelementes 13 angepaßt ist und sich in dessen unmittelbarer Nähe befindet. Die Schwelle 25 bildet einen von der Innenwand der Büchse 7 sich annähernd bis zur Strommittellinie der Durchflußöffnung der Büchse 7 erhebenden Vorsprung, der in dem zu der durch die Achsen des Ventiles und des Drosselelementes 13 _,eilenden ^bene s;nnr;ietrischen Querschnitt auf der den jjrosselelomcnt zugewandte Seite des Durchflußquerschnittes ein in wesentlichen halbkreisförmiges Profil aufweist. Lurch die Anordnung von symmetrisch zur Symmetrieachsο des halbkreisförmigen Profiles und neben der Innenwandung der Büchse 7 vorgesehenen Durchflußkanälen 26 wird im Bereich den Hindernisses ein begrenzter Durchfluß ermöglicht.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere für den Durchfluß von Flüssigkeiten oder Suspensionen aus feinkörnigen Feststoffen und Flüssigkeit verwendbar ist, die unter hohem Druck stehen, ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Die Durchflußöffnun;: durch die Büchse 7 hat hier keinen kreisförmigen, sondern, wie in Fig. 7 gezeigt, einen dreilappigen oder drei strahligen ''querschnitt. Das Durchflußdrosselelement 13 ist dementsprechend auch dreilappig ausgebildet und stimmt mit der Form der Durchflußöffnung in der

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Büchse 7 überein.

Die Verwendung und "-.,irkungsweise der Lrfindung wird nun unter Bezujnahine auf die Fig. 1 "bis 7 "beschrieben. Hierbei wird nochraals daran erinnert, daß der Ausdruck "ilediun" soweit er in Verbindung nit den durch das Regelventil geförderten Ilaterial gebraucht wird, sowohl reine Gase und Flüssigkeiten als auch andere fließfähige Materialien einschließlich körniger Feststoffe und Suspensionen von Feststoffen in Plüssig-Mten oder Gas strömen umfaßt.

Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, die Durchflußw en je des in das ilegilventil an seiner oberstroraseitigen ueite eintretender KediuLiF durch Verändern des ■Tv.cror, r'ec .teuermodiuns zu beeinflussen, dafl in das Im.'.'.:ro öec JjrocselsleLieir'ces 'ij> ein^exüiirt wir ei, VM hierbei -sine "^;:oritrolliorte; ^rosselun^¹ des durch r.ü.3 ilc^elvontil strönendon. ilcdiuns su erreichen.

Ijei den in den J'i^,. 1, 4 und ö dargestellten AusführungsforuGn tritt das I-Iediun ar.i oberstrorasciti.jen .-inde des öteuorventiles in dieses mit einen Druck ein, der höher ist als der Druck, riit dem das I-Iedium aus den Ventil an dessen unterstror.iseiti-_;em i^nde y austritt. Das liediur.i durchströmt die Durchströmöffnung 9 in der Befesti^un^splatte ü und kommt mit der Oberfläche des Drosselelementes 1? in Berührung. In das Innore dieses Drosselelemcntes 13> wird durch den Kanal 11 Jteuermedium mit geregeltem Druck eingeleitet, wenn der Druck des Jteuermediums den Druck des durch die Leitung transportierten Hodiunis übersteigt, bläht sich das Drosseleiernent 13 auf und kommt mit der In-

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nenflache der Büchse 7 in Abdichtkontakt, so daß kein Medium durch das Ventil strömen kann, lienn der Druck des Steuermediums unter den Druck des Mediums auf der Oberstromseite des Drosselelementes 13 sinkt, hat das sich dann ergebende Ungleichgewicht des über die Wandung des Drosselelementes 13 verteilten Druckes ein teilweises Zusammensacken des ürosselelementes zur Folge, so daß ein Durchstrom von Medium durch das Ventil ermöglicht wird, ^ine v/eitere Reduzierung des Druckes des Steuermediums im Inneren des Drosselelementes 13 führt zu einem weiteren Zusammensacken und einer anwachsenden Durchflußmenge des Hec¹.ijuns, bis alle auf die Wände des Drosselelementes einwirkenden Kräfte sich im Gleichgewicht befinden. Bei konstanten Druck des zu .fördernd on l'icc\l\vtis ε.η ο.or OLorstronseite 1 des Durchfluß-Rcgc-lventilc-i? wMclict r±e I-Ienge des durch das Ventil strömenden Mediums genau linear mit der Abnahme des Druckte des ,'Jteuerraediuns im Jrosselelement 13. Dies bedeutet ein sehr stabiles Betriebsverhältnis für das DurchfluB-Regelventil nach der Erfindung.

Die I''ig. 1, 2, 4 und 6 zeigen den mehr gebräuchlichen Fall, bei dem das oteuormedium zum Aufblähen des Drosselelernentes 13 ein Gas ist. Dies erfordert es, daß Vorsorge getroffen ist, um eine Ansammlung von aus dem Gas kondensierter oder von diesem mitgerissener Flüssigkeit in dem Drosselelement 13 zu vermeiden. Bei den in den Figuren dargestellten besonderen Ausführungsformen der Erfindung wird Flüssigkeit aus dem Durchflußdrosselelement 13 durch das durch das Rohr 20 eintretende und das Drosselelement durch die Austrittsöffnung 12 verlassende ;Jteucrmodium entfernt. Das Re-i-

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nigeii r-es Drosselelementes 15 von Flüssigkeit kann absatzweise oder auch kontinuierlich durch einen kontinuierlichen otrom von bteuemedium zum Drosselelement 1;J durchgeführt werden, der anschließend durch einen Abscheider geleitet wird, der am Unde einer an den Kanal 12 angeschlossenen Leitung angeordnet ist.

In Cev 1'¹Xj. 1 und 2 sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, die mit belüfteten»Abfluß arbeiten. Bei diesen Ausführungsformen ist erforderlich, daß der Zutritt von Luft an der UnterstroLiseite des Drosselelenentes 15 nicht behindert wird. Diese Ausbildung fördert die Bildung eines freien Mediumstrahles, der den Rinjraum zwischen den Drossolelement 13 und der Buchse 7 verläßt und auf der Unterstromseite des Drosselele-■ir.ntGr-1;i einen in der Ilitte angeordneten Luftkern un-...il't. -j3 v-iardfi ^c.-Tunden, daß de.s Regelventil unter diecon Vtrli"ltnisson über den gesamten Bereich von Betriebs 'Tiic:: und -du^c-xriußmenge stabil arbeitet.

'■elin r"i;. in den j/ig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen nit einen Unterv/essorabfliiß oder auf andera './eise vuitej.-* Luftabschluß von der Unterstromseite des Drosselolenentes 13 betrieben v/erden, können instabile Betriebs vorhv.ltnisse auftreten, die sich durch eine Vibration die Jrocscleleiientes 15 und durch eine ctarlce Kavitation bcnerkbar nachen. ..Jinc solche Instabilität kann durch Hjiderun; des Durchflußprofiles verhindert v/erden, wie dies bei Cen in den Fig. 4 bis 7 gezeigten Ausführungsfor;"ion Λ arge stellt ist.

Die- i''i,- . 4 unc" 5 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, die für den Durchfluß von Suspensionen grober

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Feststoffteilchen in Flüssigkeit besonders geeignet ist. Die Durchflußquerschnittseri/eite-rung 24 erzeugt eine Ablösung der -Jandgrenzschiciit der zwischon cüu Drosselelement und der Buchse 7 ausströaondon üus;p?nsion und verhindert einen Druckrückgewinn in den Flüssigkeitsstrom stromabwärts des JJereiches mit den kleinsten Durchflußquerschnitt, was sonst zur Instabilität führt. Das Hindernis 25 im Fliei3bereicli schützt die unter stromseitige Fläche des Drosselelernsntes 15 vor dynamischen Fließkräften die aus Turbulenzverlusten des energiegeladenen Flüssigkeitsstromeΰ herrühren, der zwischen dem Drosselelement 11: und der Buchse 7 ausströmt. Wenn das Durchflußhindernis 23 fehlt, können die dynamischen Fliehkräfte unter bestimmten Betriebsbedingungen zu einer instabilen ■ Vibration und einer Kavitation an Drone^iol&ment Ij,-führen.

Das in den Fig. 4 und 5 dargestellte /msführungsbeispiol wurde unter Versuchsbedingungen erprobt, woboi es mit Unterwasserabüluß innerhalb eines weiten Druck- und Durchflußmengenbereiches keine instabilen Eigenschaften zeigte, die sonst bei den in den Fig. 1 und dargestellten Ausführungsformen unter ähnlichen Betriebsverhältnissen beobachtet wurden.

Die Fig. 6 und 7 zagen eine Ausführungsform der Erfindung, die besonders für den Durchstrom von Flüssigkeiten oder Suspensionen von feinen Feststoffen in Flüssigkeiten geeignet ist. Wenn keine Flüssigkeit oder Suspension durch das Ventil fließt, überschreitet der Druck des Steuermediums in dem Drosseleleuent 13 den Druck des Hediums oberstrom des Drosselelementes

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1;.:, '"a.·? sich (--anii dicht eiic ,je^er. die Innenfläche der '"•ivistrahli^e:.:. burchflußöffnunj in der Buchse 7 an-1^t. './elin oer LtucI: des Mediums oberotrori des : rono?l-.lGr.iorrfc?s 1jJ soweit anwachst, daß or den Druck 'Ic." .j'ccuornoiiuris in Innerer) dos Drosselelenentes üb^rsteigt, xüll'G das Drosselolement 1;5 teilweise zu <~Λϊ.. neuen Profil 2^rJ zusammen, das in Pio". 7 in strichlorten Linien p.p^^^eute'b is'b, und schafft einen Lu-."chflui3rau!i durch das Ventil. Der enfje Formschluß des ϊ'rösselelenentes 15 nit der Durch.flu3-öffnun_o öor Büchse 7 führen Susannen mit dem stromlinienförmigen Profil dec Drosseleleraentes 1Γ- in !•'Ixoi3richtun" zu stabilen Betriebsverhältnissen in einem reiten Bereich von 71ießverhältnissen.

Die in i''io'· 3 rlarsentsllte Ausführungsform der ^rfindux'i^· ist für Jyston^ besonders geeignet, die einen belüfteten i bfIu3 haben, wo das Durchfluß-Re^elventil einen "constanten flüssigkeitsspiegel am oberstroiascitizen Lnao des vertikalen Rohres in einem geschlossenen Regelkreis halten muß, der ein opie^elhöhenabtastelement und ein Kontrollinstrument aufweist. Di? in Fij. ~j dargestellte Konstruktion erlaubt es, das DurchflußdrosselelenoT?.t zu Inspelctionszwecken periodisch zu entfernen oder auszuwechs-ln, ohne ö.sn durch das Rohr 2G ströiT3iiden HauT)tstrom zu stören.

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Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE
   DIPL.-ING. BUSCHHOFF

   DIPL.-ING. HENNICKE 28U16Q5

   DIPL.-ING. VOLLBACH

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   Reg.-Nr.

   I Vr ''OI I KÖLN, den 10.1.1970

   Aktenz.: bitte angeben -j->q

   Anm„: Charles Harold Warman

   36 Linden Tv ay, Castlecrag, Ilew south Y; al es 2068

   Australien
   Titel: Durchfluß-Regelventil

   Ansprüche

   Durchfluß-Regelventil zum Reeeln der Durchflußmenge von körnigen Feststoffen, Flüssigkeiten, Gasen oder Flüssigkeit-Gas-Feststoff-suspensionen mit einem rohrförmigen Körper, der mit mindestens einem seiner beiden ,Jnden an ein hieran passendes Teil anschließbar ist und in dem ein Durchflußdrosselelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (13) aus einem leicht verformbaren, flexiblen Sack oder Beutel besteht, der von einem Steuermedium aufblähbar ist und einen Halsteil (14) aufweist, der oberstrom der von dem Drosselelement (13) und dem rohrförmigen Körper (7) gebildeten Abdichtzone angeordnet und dort befestigt ist und daß das Drosseletement (13) in mehr oder weniger aufgeblähtem Zustand zusammen mit der Innenfläche des rohrförmigen Körpers (7) eine mehr oder weniger große Durchflußöffnung bzw. eine Abdichtung bildet.

   Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (13) in dem rohrförmigen Körper (7) derart montiert ist, daß seine Achse mit der Achse der Durchflußöffnung (9) zusammenfällt oder mit dieser parallel ist.

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   3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (13) derart montiert ist, daß seine Symmetrieachse zur Achse der Durchflußöffnung (9) geneigt ist und daß der Halsteil (15) des Drosselelementes 13 in der Nähe der Wandung der Durchflußöffnung (9) angeordnet ist.

   4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß in der DurchflußÖffnung (9) des rohrförmigen Körpers (7) unmittelbar unterstrom des Bereiches, in dem das Drosselelement (13) mit der Wandung des rohrförmigen Körpers (7) eine Durchflußöffnung oder eine Dichtfläche bildet, eine abrupte Querschnittserweiterung (24) angeordnet ist.

   5. Ventil nach einem der Anprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterstrom des Drosselelementes (13) ein Hindernis (25) angeordnet ist, dessen nach überstrom gerichtete Fläche sich in unmittelbarer Nähe der unterstromseitigen Fläche des Drosselelementes (13) befindet und das zu der durch die Achsen des Ventiles und des Drosselelementes (13) gehenden Ebene genau symmetrisch angeordnet und nach der Seite der Durchflußöffnung versetzt ist, in der sich die Befestigung des Drosselelementes (13) befindet.

   6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5_f dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigungsvorrichtung zum intermittierenden oder kontinuierlichen Entfernen von Flüssigkeit aus dem Inneren des Drosselelementes (13) vorgesehen ist.

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