DE6605836U

DE6605836U - Niederschraubventil, insbesondere drosselventil

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Publication number: DE6605836U
Application number: DE6605836U
Authority: DE
Original assignee: Sloan Valve Co
Current assignee: Sloan Valve Co
Priority date: 1965-01-06
Filing date: 1965-05-03
Publication date: 1970-07-02
Also published as: NL146264B; NL6507051A; FR1448135A; BE669103A; DE1295938B; US3327992A; SE318155B; GB1120121A

Description

Patentanwalt

Kar! A. B r ο s e

DV -l-g.
D-8023 /v.^.J-cii - P-JÜach

vln/Po München-Pullach, 14. April 1970

Aktenzeichen ϊ S 52 547/47g Gbm

SIOAH VALTE GOMPANY, 4300 West Lake Street, Chicago 24, Illinois, TJSA

___ HINWEIS: Diese UnSerioge (Beschreibung und Schurzanspr.l ist diejzuletzt eingereichte; sie weicht von der Wcrtfciiaris der ursprünglich eingereichten Unterlagen ab!" Di* rechtliche Bedeutung der Abweichung ist nicht geprüft. Die ursprünglich «ingereichten Unterlagen befinden s- ^) in den Amtsakten. Sie können jederzeit ohne Nachweis eines rechtlichen !niere»« gebührenfrei eingesehen werden. Auf Antrag werden hiervon auch Fotokopien oder filmnegative zu den üblichen Preisen geliefert.

Mederschraubventil, insbesondere Drosselventil

Die Neuerung "betrifft ein Niederscbraubventil, insbesondere ein einem Wasserauslaufventil oder dergleichen vorschaltbares Drosselventil mit in Eichtung des Flüssigkeitseinlaufes relativ zum Ventilsitz verstellbarem Ventilverschlußstück.

Bekannte Ventile dieser Gattung haben den Nachteil, daß in der relativ stark gedrosselten Stellung des Ventilverschlußstücks bezüglich des Ventilsitzes bei relativ hohem Druck des gesteuerten Mediums eine erhebliche Geräuschentwicklung auftritt. Dies ist insbesondere in Wohnbauten von erheblichem Nachteil.

Die Neuerung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Ventil der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, welches insbesondere in der stark gedrosselten Stellung möglichst geräuscharm arbeitet.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Neuerung aus von einem Niederschraubventil, insbesondere einem Wasserauslaufventil, mit einem Ventilverschlußteil, das in Eichtung des Wassereinlasses relativ zum Ventilsitz verstellbar ist, wobei

das Ventilverschlußteil in seiner Schließstellung mit einer zylindrischen Wand des Gehäuses zusammen einen fiingraum formt und zwar am stromaufwärts gelegenen Ende dieses Gehäuses und wobei ein Ende der zylindrischen Vandfläche stromabwärts offen ist. Die Lösung der Aufgabe besteht nun darin, daß das Ventilverschlußteil so ausgeführt ist, daß es gleichförmig zum Ventilsitz hin in seinem Durchmesser schmäler wird oder konisch zuläuft und zwar innerhalb der Zone, die in dem Gehäuseabschnitt gelegen ist, der während des Schließzustandes die aussen liegende Begrenzung des Ringraumes formt.

In der relativ stark gedrosselten Stellung tritt das Wasser in den Ringraum ein, wo es in eine Vielzahl von relativ kleinen Wirbeln aufgelöst wird, und nicht - wie bei den bekannten Ventilen - ziemlich grosse Wirbel bildet, die vexmutlieh für die erhebliche Geräuschbelästigung Anlaß sind. Das Wasser tritt dann am Umfang des Ventilverschlußstücks oberhalb des Sitzes aus dem freien Ende des Ringraums ein und läuft dann in bekannter Weise zuis. Auslauf* Wenn ein niedriger Wasserdruck vorliegt oder ein relativ hoher Durchsatz gefordert wird, lässt sich das VentilversehlüSstück ganz aus des Ringraua herausziehen, so daß eine möglichst geringe Drosselung stattfindet, die natürlich innerhalb des Ringraums unvermeidbar ist. Nachdem das Ventilverschlußstück aber aus dem entsprechenden gehäusefesten Abschnitt herausgezogen ist, existiert dieser Ringraum nicht mehr.

Dadurch, daß sich das Ventilverschlußstück in demjenigen Bereich, der im Schließzustand innerhalb des die Aussenbegrenzung des Ringraums bildenden Gehäuseteiles steht, sich auf den Sitz zu verjüngt, wird erreicht, daß mit dem sukzessive erfolgenden Hochschrauben des Ventilverschlußstücks vom Sitz der Öffnungsquerschnitt des Ringraums grosser wird,bis das Ventilverschluß stück ganz aus dem die Aussenfläche des Ring-

raums "bildenden Gehäuseabschnitt herausgezogen ist und ein relativ freies Fliessen des Wassers möglich ist.

Im folgenden wird die Neuerung an Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert.

In dieser zeigt:

Fig. 1 einen Seitenquerschnitt durch das neuerungsgemässe Ventil in seiner Schließlage j

Fig. 2 einen ähnlichen Schnitt durch das Ventil in seiner Offenlage;

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht der Führungshülse als Schnitt nach der Mnie 3-3 der Fig=

Fig. 4- eine Ansicht von unten auf die Führungshülse;

Fig. 5 eine Ansicht von oben auf das Ventilverschlußstuck;

Fig. 6 einen Schnitt durch das Ventilverschlußstück in Seitenansicht, nach der Linie 6-6 der Fig. 5 ge schnitten j und

Fig. 7 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsfora des Ventils«

Bas Gehäuse 5 besteht vorzugsweise aus Metallguß, und zwar aus Messing,mit einer außen angeordneten mit Gewinde ausgestatteten Auslaßverbindung 6 und einer Innengewinde-Einlaßverbindung 7 und ist zusammen mit einer oberen durch die Haube 8 verschlossenen Öffnung veranschaulicht. Ein Ventilsitz 9 ist an der Einlaß-Seite des Ventils angeordnet und von einsr Gegenbohrung 10 ummantelt. Die Hohlkasamer 11 im Gehäuse bildet den !Durchgang für den Flüssigkeitsstrom von dem "Rj-nlaß 7 zum Auslaß

6. Ein Ventilverschlußstück 15 ist axial in der Kammer 11 in Virkverbindung mit dem Ventilsitz 9 angeordnet und "befindet sich in seiner Lage zum Abschluß des Flüssigkeitsstroms oder zum Drosseln desselben. Das Ventilverschlußstück 15 weist abgeschrägte Seiten 16 auf, die ia der- Schließlage mit den Wandungen der Gegenbohrung 10 in Berührung kommen, und eine Ventilsitzfläche 17 am unteren Ende des Stopfens ist zur Aufnahme des Ventilsitzes 9 angeordnet.

Das Ventilverschlußstück 15 zeigt einen nach oben sich erstreckenden Schaftteil 18, der als Teil desselben ausgebildet ist, wobei er an seinem oberen Ende eine Reihe von Umfangsschlitzen 19 und Augen 20 aufweist. Die Anigen 20 sind um den Schaft 18 herum in gleichmässigen Abständen voneinander angeordnet, und swar sind vorzugsweise vier derartige Augen angeordnet. Der Schaftteil 18 des Ventilverschlußstücks 15 ist vertikal gleitbar in einer kappenförmigen Führungshülse 21 angeordnet, ohne daß das Ventilverschlußstück sich drehen kann. Ein Plansch 22 ist am Außenduxchaessex- des¹ Fünjfasgshülse 21 gegen eine Kippe 23 geklemmt, die sich in der oberen öffnung des Ventilgenämses befindet. Die Haube 8 ist in die Ventilge= häuseöffnung am oberen Flansch 22 derart eingeschraubt, daß der Flansch als eine Dichtung dient, um einen flüssigkeitdichtenden Abschluß zu bilden, der Leckverluste nach außen durch das Ventilgeh-äuse verhütet. Der obere Teil 24 der Führungshülse 21 passt in die Innenseite der Haube 8, wenn sie in das Gehäuse eingeschraubt ist.

Der Innendurchmesser des Führungshülsenteils 24- ist mit Schlitzen 25 und Augen 26 ausgestattet, die im Abstand zueinander angeordnet sind, wie am besten in Fig. 4 veranschaulicht ist. Diese Schlitze 25 und Augen 26 sind gleitbar zwischen die Schlitze 19 und 20 am oberen Ende des Ventilverschlußstücks 15 eingeschoben, wobei sie die Teile miteinander verkeilen. TJm eine Dichtung ge-

gen Leckverluste von der Kammer 11 in die Schlitze und Augen des Ventilverschlußstücks und zur Führungshülse 21 zu bilden ist ein O-Bing 26 in einer Nut 27 angeordnet, welche um den Schaft 18 dicht unter den Schlitzen 19 und 20 angeordnet ist· Ia dsr in FIg= 2 veranschaulichten Lage liegt das untere Ende der Führungshülse 21 am rückwärtigen Ende 28 des Ventilverschlußstücks an, um als ein Anschlag für die obere Bewegungsbegrenzung des Ventilverschlußstücks zu dienen.

Bin Betätigungsstössel 50 für das Ventil durchdringt das Ventilverschluß stück 15 und seinen Schaftteil 18 in axialer Richtung und ist über nahezu die gesamte Länge des Ventilverschlußstücks eingeschraubt. Am oberen Ende ist der Betätigungsstössel 50 mit einem von Hand zu betätigenden Knopf oder Handrad 31 ausgestattet, der am Ende des Betätigungsstössels 30 mittels einer Schraube 32 befestigt ist. Bas obere Ende des Betätigungsstößels 30 zeigt ausserdem einen Hals 33·> der dazu vorgesehen ist, gegen die Ausnehmung 34· im Oberteil der Führungshülse 24 anzuliegen, und eine zweite Ausnehmung 35 ist im unteren !eil der Haube 8 ausgebildet. Der Hals 33 ist zwischen der Haube und der Führungshülse 24 eingeklemmt und somit an einer Vertikalbewegung gehindert, während eine Drehbewegung in den Eindrehungen 34 und 35 als Traglager möglich ist.

In der Schließlage des Ventils, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht ist, stellt das Ventilverschlußstück 15 einen dichten Paßsitz mit der Fläche 17 im Ventilsitz 9 her und widersteht somit dem Flüssigkeitsdruck vom Einlaß 7· In dieser Lage ist das Handrad 31 derart gedreht worden, daß der Betätigungsstößel 33 um seinen maximalen Abstand aus dem Ventilverschlußstück herausgeschraubt ist. Wegen des Halses 33 hebt sich der Ventilstössel 30 nicht nach oben, und das Handrad 31 bleibt in der gleichen Lage am Ende der Haube mit Bezug auf das Ventilgehäuse. Weil die Schlitze und die Augen eine Vertikalbewegung des Ventilverschlußstücks 15 gestatten, während sie jedoch eine Dreh-

"bewegung verhindern, wird der Verschleiß des Ventilsitzteils und des Ventilsitzes 9 außerordentlich reduziert, und es "besteht nur eine geringe Chance, daß in eine dieser Sitzflächen eine Sitznut eingearbeitet wird oder ein Reibverschleiß auftritt, was sich "bei einer Drehbewegung des Ventilverschlußstücks ereignen würde.

Wenn das Handrad 51 gedreht wird, um das Ventil zwecks Wasserdurchfiusses oder sum Drosseln des Durchflusses zu öffnen, wird nur der Ventälstössel 30 gedreht, und hierdurch die Gewinde in dem Ventilstossei 15 im gewünschten Maße geschraubt. Die Schlitze ■und Augen gleiten wie Feder und Nut ineinander, wobei die Schlitze 19 und die Augen 20 miteinander in Eingriff geraten und in den Augen 26 sowie den Schlitzen 25 nach oben gleiten, wodurch das Ventilverschlußstück 15 im gewünschten Maß von dem Ventilsitz 9 wegbewegt wird.

Die Anordnung des Ventilverschlußstücks in bezug auf den Ventilsitz 9 ist derart gehalten, daß auf höhere Leitungsdrücke hin das Wasser relativ ruhig fließt, wobei die Geschwindigkeit so reduziert wird, daß die Bildung von Hohlraumgeräuschen, von Quetsch- und Schließgeräuschen verhütet wird, wenn das Ventilverschlußstück sich dem Ventilsitz nähert. Bei der Einstellung des Ventils, wobei das Verschlußstück sich um einan kurzen Abstand von dem Sitz 9 abhebt, trifft das Einlaßwasser zunächst auf die Ventilfläche 17 und wird in der Gegenbohrung 10 unter Turbulenzbildung reflektiert, und hierbei wird die Geschwindigkeit um einen gewissen Betrag reduziert. Das Wasser fließt anschliessend aus der Gegenbohrung 10 nach oben heraus und fließt weiter an den äusseren schrägen Seitenflächen 16 des Ventilverschlußstücks 15· Infolge der besonderen Form und der Ausbildung der Kammer 11 im Ventilgehäuse wird der Einlaßstrom abgelenkt und nach rückwärts in die Kammer gezwungen, wodurch eine weitere Reduzierung der Geschwindi-gkeit und eine Beruhigung der

III · ·

Strömung eintritt.Um eine weitere Beruhigungswiriiung zu erzielen, wird der Wasserstrom durch das Ventil durch eine Eingnut 40 im unteren Ende des Ventilverschlußstücks 15 gelenkt. Hierdurch zeigt sich die Tendenz, eine gewisse Turbulenz zu bilden, durch welche die Flußgeschwindigkeit reduziert wird.

Es ist in hohem Maße wünschenswert» daß die dem Wasserfluß ausgesetzten Teile aus Materialien hergestellt sind, die der Korrosion, dem LochfraB und der möglichen durch Verunreinigungen im Wasser verursachten elektrolytischen Wirkung nicht ausgesetzt sind. Zu diesem Zweck werden das Ventilverschlußstück 15 und seine zugeordneten Innenteile vorzugsweise aus einem Kunststoff wie Dupont-Nylon geformt, welches Material die gewünschten Qualitäten zeigt. Dieses Material kann wirtschaftlich eingekauft werden und ist stabil genug, um hohen Drücken zu widerstehen. Die Nut 40 im Ventilverschlußstück 1$ schließt außerdem Formspannungen in dem Teil ebenso aus wie sie das zur Herstellung dieses Teil erforderliche Material reduziert. Die Führungshülse 21 ist von gleichem Material hergestellt und außerdem einstückig geformt. Alle Teile sind leicht zu montieren oder erforderlichenfalls zu ersetzen, wodurch die Wirtschaftlichkeit und die Kosten des erfindungsgemässen Ventils darüber hinaus verbessert werden. Ein nach aussen dringender Leckverlust ist an wichtigen Punkten verbindert, und zwar da, wo die Haube 8 in das Ventilgehäuse mittels des Flansches 22 eingeschraubt ^st, der als Dichtung dient, indem er in seine Klemmlage gebracht wird. Der O-Ring 26 verhütet, daß ein Leck zwischen dem Raum unter dem Oberteil ^4 der Führungshülse 21 und dem Außenraum durch den Hals 33 auf dem Ventilstössel %> ebenso wenig entstehen kann wie um die Haube 8 herum.

Es soll bemerkt werden, daß die Habe 8 in die obere Öffnung des Ventilgehäuses 5 eingeschraubt ist, aber daß sie vollständig vom Kontakt mit irgendeinem Wasserstrom durch die Kam-

mer 11 der Vorrichtung isoliert ist. Die Führungshülse 21 dient als eine Barriereneinriehtung, und da sie aus Kunststoff geformt ist, kann keine mögliche elektrolytische Wirkung von korrosiven Wasserarten wie Seewasser auch zwischen der Haube und dem Ventilgehäuse verursacht werden. Die Gewindeverbindung zwischen dem Gehäuse ui?d der Haube ist vollständig durch den Kunststoff-Flansch 22 geschützt. Die korrodierende Wirkung auf die Haube 8, welche sich gewöhnlich unter nachteiligen Wasserbedingungen ereignet, wird hierdurch vollständig ausgeschlossen, weil keine der Teile der Haube zu irgendeiner Zeit sich mit derartigen Wasserarten in Kontakt befinden.

Die in Fig. 7 veranschaulichte abgewandelte Ausführungsform zeigt eine Konstruktion, die im allgemeinen der Fig. 1 sehr ähnlich ist, jedoch mit der Ausnahme, daß die Augen 42 am unteren Ende des Schaftes 18 des Ventilverschlußstücks 15 angeordnet sind, und die Schlitze 43 sind am Unterende der Führungshülse 21 ausgebildet. Der O-Ring 26 ist am oberen Ende des Schaftes 18 angeordnet. Die Wirkungsweise der Teile ist die gleiche, wie sie zuvor beschrieben worden ist, mit der Ausnahme, daß die Augen 42 und die Schlitze 43 dem Wasserfluß ausgesetzt sind. Der Betätigungsstössel 30 ist in diesem Falle mit einem Schlitz für einen Schraubenzieher 45 an Stelle eines Handrads ausgestattet, um ein unbefugtes Verstellen des Ventils von Hand zu verhindern.

Claims

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SCHUTZANSFEUGH

Niederschraubventil, insbesondere ein einem Auslaufventil für Wasser oder dergleichen vorschaltbares Drosselventil, mit in Eichtung des Flüssigkeitseinlaufes relativ zum Ventilsitz verstellbarem Ventilverschlußstück, wobei c as Ventilverschlußstück in seiner Schließlage im Zusammenwirken mit einer zylindrischen Wandfläche des Gehäuses am stromaufwärts gelegenen Ende des Gehäuses einen Bingraum formt und wobei ein Ende der zylindrischen Wandfläche stromabwärts offen ist, dadurch gekennz eichtet , daß das Ventilverschlußstück (15) derart ausgeführt ist, daß es sich auf den Ventilsitz (9) zu verjüngt und zwar innerhalb der Zone, die innerhalb des Gehäuseabschnittes gelegen ist, der die Aussenbegrenzung des Bingraumes während des Schließzustandes des Ventilverschlußstückes formt.