DE3433704A1 - Einschraub-drosselventil-bausatz - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Einschraub-Drosselventil-Bausatz der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Aus dem Prospektblatt D 7050, Dro.sselschraube Typenreihe Q und QR, März 1983, der Fa. Heilmeier & Weinlein, ist ein Einschraub-Drosselventil-Bausatz bekannt, bei dem der Einschraubventilkörper mittels einer überwurfmutter verstellbar in die Gewindebohrung einschraubbar ist, um nach Maßgabe des Spaltes zwischen dem Drosselkonus und dem Drosselsitz eine Strömung in Strömungsrichtung vom zweiten Strömungskanal zum ersten Strömungskanal zu drosseln. In dieser Strömungsrichtuung sperrt das Kugelrückschlagventil. In der entgegengesetzten Strömungsrichtung wird die Kugel des Rückschlagventils vom Ventilsitz abgehoben, so daß eine im wesentlichen ungedrosselte Strömung vom ersten Strömungskanal über die axiale Bohrung, durch den Ventilsitz in den seitlichen Kanal und von diesem in den zweiten Strömungskanal möglich ist. Die Kugel wird von einer Feder belastet und mittels eines Stößels geführt, wofür in axialer Richtung im Einschraubventilkörper eine bestimmte Länge erforderlich ist. Es treten jedoch häufig Anwendungsfälle auf, bei denen die Strömungsrichtung für die gedrosselte Strömung umgekehrt und auch die Strömungsrichtung für die ungedrosselte Rückströmung umgekehrt werden muß. Da die Abmessungen der Gewindebohrung und die relativen Lagen der ersten und zweiten Strömungskanäle QQ festliegen, wäre ein Einschraubventilkörper mit umgekehrt arbeitendem Rückschlagventil erforderlich. Das Kugelrückschlagventil läßt sich jedoch nicht in umgekehrter Arbeitsweise einbringen, weil in der axialen Bohrung des Drosselkonus bzw. im Drosselkonus selbst nicht genügend Einbauraum Og für den Stößel und die Feder der Kugel vorliegen bzw. weil dann für die im wesentlichen ungedrosselte Rückströmung durch das Rückschlagventil nicht mehr genügend Durchgangsquerschnitt vorlage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einschraub-Drosselventil-Bausatz der eingangs.genannten Art zu schaffen, der bei den gegebenen Abmessungen der Gewindebohrung und der vorgegebenen Relativlage zwischen den beiden Strömungskanälen für jede Strömungsrichtung der gedrosselten Strömung und der ungedrosselten Rückströmung -verwendbar, ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Je nach dem, in welcher Strömungsrichtung eine gedrosselte Strömung zwischen den Strömungskanälen und eine ungedrosselte Rückströmung zu steuern sind, wird einer der beiden von den Außenabmessungen gleichen Einschraubventilkörper in die Gewindebohrung eingebracht. Der Einschraubventilkörper mit dem Plättchenrückschlagventil hat den Vorteil,daß dieses im Drosselkonus bzw. zwischen dem Drosselkonus und dem seitlichen Kanal des Einschraubventilkörpers leicht unterbringbar ist und einen ausreichenden Querschnitt für die ungedrosselte Rückströmung aufweist. Der Problemstellung bei der Umkehr der Ventilfunktion läßt sich leicht mit dem Plättchenrückschlagventil Rechnung tragen,nicht jedoch mit anderen Bauarten von Rückschlagventilen, weil diese bei den gegebenen Abmessungen nicht unterbringbar sind.

Eine zweckmäßige, funktionssichere und preiswert herstellbare und einfach montierbare Ausführungsform geht aus Anspruch 2 hervor. Die aufgeweitete Kammer sorgt einerseits für den notwendigen Durchflußquerschnitt für die im wesentlichen ungedrosselte Rückströmung und nimmt das Plättchen so auf, daß dieses freischwimmend spielen kann, ohne eine Fesselung oder Führung oder Federbelastung zu benötigen. Allein der dynamische Impuls der Strömung verlagert das Plättchen in die jeweils erforderliche Stellung, d.h„ ent-

weder in Anlage auf den Ventilsitz, um die Strömung zu sperren, oder in eine vom Ventilsitz entfernte Stellung, um die ungedrosselte Rückströmung am Plättchen vorbei zu gestatten. Zum Einbringen des Plättchens ist es zweckmäßig, den Drosselkonus getrennt vom Einschraubventilkörper anzufertigen und erst nach Einbringen des Plättchens in die Kammer am Einschraubventilkörper zu befestigen.

Eine besonders einfache und zweckmäßige Ausführungsform geht weiterhin aus Anspruch 3 hervor. Der Drosselkonus wird durch dem umgebördelten Rand des Einschraubventilkörpers sehr sicher festgehalten. Das Umbördeln ist ein einfacher und auf einer einfachen Vorrichtung durchführbarer Arbeitsschritt. Trotzdem sitzt der Drosselkonus fest am Einschraubventilkörper, so daß der Bausatz auch für hohe Arbeitsdrücke und Fördermengen problemlos nutzbar ist.

Eine weitere, zweckmäßige Maßnahme geht aus Anspruch 4 hervor. Diese konische Aufweitung wirkt einerseits als'eine Anschlag für das Plättchen in der abgehobenen Stellung, an dem sich das Plättchen nicht verklemmen kann, und sorgt andererseits für eine ccünstige Strömung bei abgehobenem Plättchen.

Ein weiterer, wichtiger Gedanke ist in Anspruch 5 enthalten. Ein derart ausgebildetes Plättchen läßt sich leicht und preiswert herstellen.

Alternativ dazu ist auch eine Ausführungsform zweckmäßig, wie sie aus Anspruch 6 hervorgeht. Hierbei könnte das Plättchen durch Abschneiden von einem Profilstrang gebildet werden.

gg Anhand der Zeichnungen wird eine Ausführungsform des erfindungsgegenstandes nachstehend erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Einschraub-fjrosselventil in einer Gewindebohrung, das für eine bestimmte Ventilfunktion ausgelegt ist,

Fig. 2 ein Einschraub-Drosselventil des Bausatzes in der ·

gleichen Gewlndebohrung, jedoch für eine umgekehrte Ventilfunktion, in einer Hälfte in einem Längsschnitt und in der anderen Hälfte ungeschnitten, und

Fig. 3 einen vergrößerten Detailschnitt der rechten Hälfte von Fig. 2.

Ein Einschraub-Drosselventil-Bausatz gemäß den Fig. 1 bis besteht aus zwei gegeneinander austauschbaren Einschraubventilkörpern 7 (Fig. 1) und 20 (Fig. 2), die in ein und dieselbe Gewindebohrung 2 in einem Bauteil 1 einschraubbar sind, und dazu die gleichen Außenabmessungen aufweisen. Die Gewindebohrung 2 ist an ihrem Einschraubende 3 offen, während ihr dem Einschraubende 3 gegenüberliegendes axiales Ende über einen konischen Drosselsitz 4 in einen ersten Strömungskanal 5 übergeführt ist, der in etwa in axialer Verlängerung zur Gewindebohrung 2 verläuft. Durch den Drosselsitz 4 vom ersten Strömungskanal 5 getrennt mündet in die Gewindebohrung 2 ein zweiter Strömungskanal 6 seitlich ein.

Für eine Funktion, bei der vorn zweiten Strömungskanal 6 eine gedrosselte Strömung über den Drosselsitz 4 in den ersten Strömungskanal 5 und eine in umgekehrter Richtung im wesentlichen ungedrosselte Rückströmung erforderlich sind, wird der Einschraubventilkörper 7 von Fig. 1 verwendet. Dieser läßt sich mit einer Überwurfmutter 8, die gegenüber dem Einschraubventilkörper 7 durch eine Dichtung 19 abgedichtet ist, in der jeweiligen Einschraubtiefe in der Gewin'debohrung 2 des Bauteils festlegen, bei der ein bestimmter Drosselspalt zwischen einem Drossel-

konus 11 des Einschraubventilkörpers 7 und dem Drosselsitz 4 gebildet wird. Der Drosselkonus 11 ist einstückig an einem Schaft 10 des Einschraubventilkörpers 7 angeformt. Am freien Ende besitzt der Einschraubventilkörper eine Vertiefung 9 zum Ansetzen eines Drehwerkzeugs, vorzugsweise einen Innensechskant.

IM Inneren des Schaftes 10 ist eine Sackbohrung 12 vorgesehen, die zur Aufnahme eines Stößels 13 und einer Druckfeder 18 dient, mit denen ein Schließelement 14 in Form einer Kugel geführt und in Richtung auf einen Ventilsitz 17 zu belastet wird. Der Ventilsitz 17 bildet mit dem Schließelement 14 ein Rückschlagventil R1, das zwischen einer mit dem ersten Strömungskanal 5 fluchtenden axialen Bohrung 16 im Drosselkonus 11 und einem durch mehrere Auslässe gebildeten seitlichen Kanal 15 im Einschraubventilkörper 7 angeordnet ist. Der seitliche Kanal 15 ist in etwa auf den zweiten Strömungskanal 6 ausgerichtet.

Strömt das Druckmittel vom zweiten Strömungskanal 6 in Richtung zum ersten Strömungskanal 5, so wird das Schließelement 14 auf den Ventilsitz 17 gepreßt, so daß die Verbindung zwischen dem seitlichen Kanal 15 und der axialen Bohrung 16 unterbrochen ist. Die Strömung kann nur über den Spalt zwischen dem Drosselsitz 4 und dem Drosselkonus 11 gehen und erfährt eine Drosselung in Abhängigkeit von der Einschraubtiefe des Einschraubventilkörpers 7-

Bei der Rückströmung kann das Druckmittel hingegen das . Schließelement 14 vom Ventilsitz 17 abheben und im wesentlichen ungedrosselt durch die axiale Bohrung 16 und den ■seitlichen Kanal 15 vom ersten Strömungskanai 5 in den zweiten Strömungskanal 6 fließen, und auch über den Spalt zwischen dem Drosselkonus 11 und dem Drosselsitz 4.

Für eine umgekehrte Funktion, bei der eine gedrosselte Strömung vom ersten Strömungskanal 5 zum zweiten Strömungskanal 6 und eine ungedrosselte Rückströmung erforderlich sind, wird der Einschraubventilkörper 7 von Fig- 1 entfernt und der mit den gleichen Außenabmessungen ausgebildete Einschraubventilkörper 20 eingesetzt (Fig. 1). In der linken Hälfte von Fig. 2 ist der Einschraubventilkörper 10 mit geringer Einschraubtiefe in die Gewindebohrung 2 eingeschraubt und durch die überwurfmutter 8 gesichert. Der Drosselspalt zwischen dem Drosselkonus 11a und dem Drosselsitz 4 hat eine maximale Größe. In der rechten Hälfte von Fig. 2, in der der Einschraubventilkörper 20 im Längsschnitt dargestellt ist, ist er so weit in die Gewindebohrung 2 eingeschraubt, daß der Drosselkonus 11a auf dem Drosselsitz 4 anliegt, und zwar mit maximaler Drosselung, d.h. daß keine Strömung in Strömungsrichtung vom ersten Strömungskanal 5 zum zweiten Strömungskanal 6 erfolgt.

Der Einschraubventilkör-per 20 enthält ein Rückschlagventil R2 mit einem Plättchen 14a als Schließelement, an dessen dem seitlichen Kanal 15a zugewandter Seite der Ventilsitz 17a im Einschraubventilkörper 20 ausgebildet ist. Das Rückschlagventil R2 sperrt die Verbindung zwischen der axialen Bohrung 16a im Drosselkonus 11a und dem seitlichen Kanal 15a in Strömungsrichtung vom ersten Strömungskanal zum zweiten Strömungskanal, da das Plättchen 14a auf dem Ventilsitz 17a aufliegt. In der umgekehrten Strömungsrichtung ist jedoch eine im wesentlichen ungedrosselte Strömung gegeben.

Die Ausbildung des Einschraubventilkörpers 20 ist im Detail aus dem Schnitt von Fig. 3 erkennbar. Der Drosselkonus 11a ist ein vom Schaft 10 getrennt hergestelltes Element mit einem Bund 25 und der axialen Bohrung 16a. Das Plättchen 14a ist in einer aufgeweiteten Kammer 22 im Einschraub-

ventilkörper 20 eingesetzt, deren Innendurchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Plättchens 14a. Das Plättchen 14a ist entweder von kreisförmiger Gestalt mit umfangsseitigen Ausnehmungen 21 oder von vieleckiger Gestalt, z.B. sechseckig. An der dem Ventilsitz 17a abgewandten Seite der Kammer 22 ist eine umlaufende Schulter 23 zu einer erweiteren Aufnahme 24 vorgesehen, in die der Bund 25 des Drosselkonus 11a eingeschoben und durch ümbördeln eines freien Randes 26 des Einschraubventilkörpers 20 festgelegt ist. Die axiale Bohrung 16a mündet mit einer konischen Aufweitung 27 in die Kammer In der dargestellten Stellung von Fig. 3 liegt das Plättchen 14a auf dem Ventilsitz 17a auf und trennt den seitlichen Kanal 15a von der axialen Bohrung 16a. Sobald eine Strömung vom seitlichen Kanal 15a in Richtung zur axialen Bohrung I6a auftritt, wird durch den dynamischen Strömungsimpuls das Plättchen 14a vom Ventilsitz 17a abgehoben und an die konische Aufweitung 27 angelegt. Da im Umfang des Plättchens 14a die Ausnehmungen 21 vorgesehen sind, kann die Strömung außen am Plättchen 14a vorbei und in die axiale Bohrung 16a treten. Kehrt sich die Strömungsrichtung wieder um, so wird durch den dynamischen Impuls das Plättchen 14a wieder in die gezeichnete Stellung zurückverlagert. Für die korrekte Arbeitsbewegung des Plättchens 14a ist weder eine Feder noch eine Führung erforderlich. Das Plättchen 14a ist nur durch den festgelegten Drosselkonus 11a in der Kammer 22 gegen ein Herausfallen gesichert und deshalb einfach.und preiswert einbringbar.

Auch bei dem Einschraubventilkörper 7 könnte anstelle des Kugelrückschlagventils ein solches Plättchenrückschlagventil angeordnet sein, bei dem dann der Ventilsitz 17a . an der der axialen Bohrung 16a zugewandten Seite des Plättchens 14 a angeordnet werden müßte.

Claims (5)

1. 25 Patentansprüche

   1 . Einschraub-Drosselventil-Bausatz mit wenigstens einem Einschraubventilkörper für eine Gewindebohrung vorgegebener Abemssung und Einschraubtiefe, die axial und dem

   30 Einschraubende gegenüberliegend mit einem Drosselsitz in einen ersten Strömungskanal ühergeführt ist und in die
   durch den Drosselsitz vom ersten Strömungskanal getrennt ein zweiter. Strömungskanal seitlich einmündet, mit einem am Einschraubventilkörper angeordneten, mit dem Drossel-

   35 sitz zur Zusammenarbeit bringbaren Drosselkonus, und mit einer axialen Bohrung im Drosselkonus, die in nur einer

   Strömungsrichtung über ein aus körperfestem Ventilsitz und beweglichem Ventilelement bestehendes Rückschlagventil mit einem seitlichen Kanal im Einschraubventilkörper verbindbar ist, der auf die Mündung des zweiten Strömungskanals ausgerichtet ist, wobei das Ventilelement eine Kugel und der Ventilsitz an der der axialen Bohrung zugewandten Seite der Kugel angeordnet ist, auf den die Kugel zum Sperren der Verbindung in Strömungsrichtung vom seitlichen Kanal zur axialen Bohrung anlegbar ist, d a durch gekennzeichnet, daß zur Umkehr der Ventilfunktion ein gegen den Einschraubventilkörper (7) austauschbarer, von den Außenabraessungen gleicher Einschraubventilkörper (20) vorgesehen ist, in dem das Rückschlagventil (R2) mit einem Plättchen. (14a) als Ventilelement ausgestattet ist, für das der Ventilsitz (17a) an der dem seitlichen Kanal (15a) zugewandten Seite des Plättchens (14a) angeordnet ist, an den das Plättchen (14a) zum Sperren der Verbindung in Strömungsrichtung von der axialen Bohrung (16a) zum seitlichen Kanal (15a) anlegbar ist.
2. 2. Einschraub-Dosselventil-Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eim Einschraubventilkörper (20) zwischen dem seitlichen Kanal.(15a) und der axialen Bohrung (16a) eine aufgeweitete Kammer (22) vorgesehen ist, in der das Plättchen (1Ua) schwimmend gefangen ist., daß der Ventilsitz (17a) an der dem seitlichen Kanal (15a) zugewandten Seite der Kammer (22) angeordnet ist, und daß der die axiale Bohrung (16a) enthaltende Drosselkonus (11a) vom Einschraubventilkörper (20) getrennt hergestellt und in diesem befestigt ist.
3. 3. Einschraub-Drosselventil-Bausatz nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß d|Sr Drosselkonus (11a) durch einen umgebördelten Rand (26) des Einschraubventilkörpers (20) an einer Schulter (23) in der Kammer (22) festgelegt ist.
4. 4. Einschraub-Drosselventil-Bausatz nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die axiale Bohrung (I6a) mit einer konischen Aufweitung (27) in die Kammer (22) mündet.
5. 5. Einschraub-Drosselventil-Bausatz nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch, gekennzeichnet , daß das Plättchen (14a) eine im Grundzug kreisförmige Gestalt mit im Umfang vorgesehenen Aussparungen (21) besitzt.