DE3434696A1 - Blendenregulierventil - Google Patents

Description

BESCHREIB ING ZUR PATENTANMELDUNG

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Titel: Blendenregulierventil

mitielder: Gerhard Suhler

Neibsheitnarstrassa -■ 7520 Bruchsal 7

BESCHREIBUNG Blendenregulierventil

Die Erfindung betrifft ein Blendenregulierventil zur Durchflußregelung eines FVüssigkeits- oder Gasstromes, mit den im Oberbegriff des'Anspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.

Bei einem bekannten Blendenregulierventil dieser Art sind insgesamt 4 plattenförmige coplanar angeordnete Blendenteile vorgesehen, die mittels eines Zahnrad-/Zahnstangenantriebes derart aufeinander zubewegbar sind, daß sie eine, insgesamt quadratische Blendenöffnung begrenzen, deren Größe vom Verschiebeweg der Blendenelemente abhängt.

Machteilig an diesem bekannten Blendenregulierventil ist zum einen, daß zwischen den Blendenelementen zwangsläufig Spalten verbleiben, die eine hohe Leckrate zur Folge haben. Weiter ist der Antrieb der Blendenelemente kompliziert und störanfällig. Die Blendenelemente sind auf einem sternförmigen Plattenteil verschiebbar angeordnet, das in den Durchflußkanal hineinragt und daher den ausnützbaren Strömungsquerschnitt in ungünstiger Weise begrenzt.

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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale auf einfache Weise gelöst.

Hiernach sind zwei flache plattenförmige Blendenelemente vorgesehen, die in übereinander!legender und sich wechselseitig überlappender Anordnung zwischen zwei Gehäusehälften angeordnet sind und mittels eines Zahnradantriebes gegeneinander verschiebbar sind, der mindestens eine in Verschieberichtung verlaufende Zahnstange an jedem der Blendenelemente umfaßt, die bezüglich der Drehachse eines Zahnrades gegenüberliegend angeordnet sind, und es ist eines der Blendenelemente mit einer seitlich aus dem durch zwei Gehäuseplatten gebildeten Gehäuse herausragenden Verlängerung versehen, mittels welcher dieses Blendenelement verschiebbar ist, wobei in der einen Endstellung der Verlängerung bzw. des mit dieser verbundenen Blendenelementes beide Blendenelemente soweit "in den Durchflußkanal hineinragen, daß dieser geschlossen ist und in der anderen Endstellung der Blendenelemente d.h. bei vollständig herausgezogener Verlängerung der Durchflußkanal vollständig freigegeben ist.

Hierdurch erzielte Vorteile des erfindungsgemäßen Blendenregulierventils sind zumindest die folgenden:

Bei einer Bewegung der Schubstange über die an den Außenkanten bzw. nur einer äußeren Längskante des jeweiligen Blendenelementes befindlichen Zahnstange wird das mit den Zahnstangen kämmende Zahnrad jeweils so gedreht, daß sich die Blendenelemente in entgegengesetzter Richtung in öffnungs- bzw. Schließrichtung bewegen. Der Antrieb der Blendenelemente ist dadurch auf besonders einfache Weise realisiert.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Blendenregulierventils besteht darin, daß die Blendenöffnung immer koaxial zur Rohrachse angeordnet ist, so daß die Strömung im Ventil nicht umgelenkt wird oder nur geringe Druckverluste auftreten. Das strömende Medium muß nicht - wie bei Hubventilen mehrfach seine Strömungsrichtung ändern. In jeder Schließbzw. Offnungsstellung ist die Durchflußmenge genau bestimmbar. Das erfindungsgemäße Blendenregulierventil verursacht allenfalls geringe Geräusche, da es aufgrund seiner Bauart - insbesondere der zentralen Anordnung der Blendenöffnung besonders strömungsgünstig ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Ventilen können bei gleicher Nennweite größere Durchflußmengen erzielt werden. Die Blendenelemente können an ihren den Durchflußkanal begrenzenden Rändern einen halbelliptischen oder rechteckigen oder dreieckigen Konturenverlauf haben. Durch

derartige Variationen der Konturenverläufe können die Durchflußmenqen sowie das Strömunqsbild und andere Wertgrößen am Ventil beeinflußt werden. Auch Kombinationen solcher Konturenformen derart, daß die Blendenränder auf Abschnitten gewölbt und/oder geradlinig verlaufen, sind möqlich, um eine bestimmte, erwünschte Durchflußcharakteristik in Abhängigkeit vom Stellweg zu erreichen. Das erfindungsgemäße ßlendenregulierventil ist auch mit extrem niedrigen Stellkräften betätigbar, da die Strömungsrichtung senkrecht zu den Blenden-Begrenzungsflächen gerichtet ist, mithin Stellbewegungen nicht gegen die dynamische Kraft des strömenden Mediums erfolgen müssen. Diese Eigenschaft des erfindungsgemäßen Blendenregulierventils ist insbesondere von Vorteil, wenn z.B. große Durchflußmengen einer Flüssigkeit gesteuert werden müssen. Soweit das Blendenregulierventil nicht von Hand sondern mittels geeigneter Stellantriebe betätigbar ist, genügen daher kleine Stell-Antriebsleistungen. Für derartige Antriebe eignen sich die verschiedensten elektrischen oder hydraulischen Antriebssysteme, da solche Antriebe jeweils nur an einem Blendenelement angreifen müssen und dieses nur geradlinige Bewegungen ausführen muß.

Das erfindungsgemäße Blendenregulierventil zeichnet sich durch kleine Abmessungen, Robustheit, einfache Montage und Zuverlässigkeit im Gebrauch aus. Durch die geringe Dicke kann das erfindungsgemäße Blendenregulierventil einfach zwi-

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sehen 2 Flansche eingepaßt werden. Der Einbau kann von einer Fachkraft schnell und problemlos, auch bei bestehenden Systemen, durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter spezieller Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht und einen Querschnitt der beiden Blendensegmente eines erfindungsgemäßen Blendenregulierventils,

Fig. 2 einen Querschnitt und eine Draufsicht beider Blendenelemente,

Fig. 2a eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform von Blendenelementen eines erfindungsgemäßen Blendenregulierventils,

Fig. 3a und 3 eine schematische Darstellung der Funktion des erfindungsgemäßen Blendenregulierventils.

Die in den Fig. 1 - 3b, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, dargestellten Blendenregulierventile weisen jeweils zwei Gehäuseplatten auf, die zur produktionstechnischen Vereinfachung so konstruiert sind, daß sie völlig identisch sind.

Die in der Fig. 1 dargestellte Gehäuseplatte kann daher sowohl als Grund- wie auch als Deckplatte verwendet werden. Im Plattenboden sind die Muten 2, die Durchflußöffnung 5 sowie die Bohrungen 6 zur Aufnahme der Wellen für die Zahnräder ausgespart. Der äußere Rand beinhaltet die Aussparungen zur Auf-

nähme der Schrauben, mit denen die Gehäuse gegeneinander gepreßt werden.

In der Fig. 2 sind die Blendenelemente des erfindungsgemäßen Blendenregulierventils dargestellt. Diese Blendenelemente sind mit Stiften 3 versehen, die dem jeweiligen Element dadurch eine Führung in Verschieberichtung vermitteln, daß sie in Nuten, die im Plattenboden ausgespart sind, hineinragen. Die in den Durchflußkanal 7 einzuführenden Blendenelemente haben je eine kreisrunde D'ffnung. Der Durchmesser dieser öffnungen entspricht demjenigen des Durchflußkanals. An den Längsseiten der Blendenelemente sind Zahnstangen 4 bzw. 6 vorhanden. Die Zahnstange.6 des einen Blendenelements greift innenseitig bezüglich der Drehachse eines Zahnrades in dieses ein, während die Zahnstange 4 des zweiten Blendenelementes bezüglich der Drehachse des Zahnrades zur Zahnstange des ersten Blendenelementes gegenüberliegend angeordnet ist und ihrerseits mit dem Zahnrad kämmt.

Durch diese Anordnung der Zahnstangen der Blendenelemente bezüglich des Zahnrades wird erreicht, daß, wenn das eine Blendenelement zu der einen Richtung gezogen bzw. geschoben wird, das andere Blendenelement sich jeweils in der entgegengesetzten Richtung bewegt.

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Die Fig. 3a und 3b zeigen eine schematische Darstellung des erfindungsgemäSen Blendenregulierventils.
Fig. 3a zeigt das Blendenregulierventil in geöffneter Stellung. Die Plattensegmente 4 bzw. 8 sind so positioniert,
daß ihre ringförmigen Ausschnitte über dem Durchflußkanal 9 angeordnet sind. Dies geschieht durch die Bewegung der Schubstange 3 nach rechts. Das Segment 4, mit dem die Schubstange verbunden ist, wird ebenfalls nach rechts bewegt. Die beiden Zahnräder 5, die über Stifte 6, die in den Gehäuseplatten 2 eingelassen werden, gelagert sind, werden·über die am Plattensegment 4 angebrachten Zahnstangen 10 in eine Drehbewegung gebracht, wobei sie über die auf der Gegenseite eingreifenden Zahnstangen 11 des zweiten Plattensegments 8 dieses ebenfalls bewegen und eine Verschiebung dieses zweiten Plattensegments nach links verursachen. Die Bewegung der beiden Plattensegmente ist also entgegengesetzt gerichtet, wobei
die zurückgelegte Wegstrecke immer gleich ist. Der Durchflußkanal wird dementsprechend von der Mitte nach außen kontinuierlich verbreitert. Die Strecke, die mit der Schubstange zurückgelegt wird, entspricht dem Radius des Durchflußkanals plus der notwendigen Überlappung der Segmente bei geschlossenem Ventil (Fig. 3b). Beim Schließen des Ventils wird die
Schubstange zurückbewegt und die Bewegung der Segmente erfolgt

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in umgekehrter Richtung wie unter 3a beschrieben. Bei geschlossenem Ventil sind die ringförmigen Aussparungen der Segmente soweit aus dem Durchflußkanal herausgeführt, daß dieser vollständig geschlossen ist.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Blendenregulierventil zur Durchflußregelung eines strömenden, flüssigen oder gasförmigen Mediums, mit zwei in den Durchflußkanal einführbaren, flachen Blendenelementen, die zwischen zwei Gehäusehälften in überlappender Anordnung übereinander liegen und mittels eines Zahnrad/Zahnstangenantriebes gegeneinander verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Blendenelemente (Fig. 2,^+2)'mindestens an einer in Verschieberichtung verlaiifinde^^tan|skante mit je einer Zahnstange (Fig. 2,4+5) versehen sind, die bezüglich der Drehachse eines Zahnrades, das um eine gehäusefeste Welle drehbar ist, einander gegenüberliegend angeordnet sind, und daß eines der Blendenelemente mit einer seitlich aus dem Gehäuse herausragenden Verlängerung versehen ist und mittels dieser hin- und herverschiebbar ist, wobei in der einen Endstellung der Blendenelemente diese soweit in den Durchflußkanal hineinragen, daß dieser geschlossen ist und in der anderen Endstellung der Blendenelemente der Durchflußkanal vollständig freigegeben ist.

   Blendenregulierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenelemente (1 und 2) an den Kanten, die in den Durchflußkanal eintreten, Schrägflächen aufweisen.

   Blendenregulierventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenelemente an ihren, den Durchflußkanal begrenzenden Rändern einen halb-elliptischen oder rechteckförmigen oder dreieckförmigen Konturenverlauf haben.

   Blendenregulierventi1 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander anliegenden Flächen der Blendenelemente und/oder der Gehäusehälften mit Kunststoff (z.B. PTFE) beschichtet sind, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten haben-