DE69004873T2 - Keramische Scheibe für Ventile und Ventile, ausgerüstet mit solchen Scheiben. - Google Patents
Keramische Scheibe für Ventile und Ventile, ausgerüstet mit solchen Scheiben.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft Verbesserungen von Vorrichtungen, die unter der Bezeichnung Ventile mit "halber Umdrehung" bekannt sind, und insbesondere keramische Scheiben zur Herstellung solcher Vorrichtungen.
- Ventile sind Vorrichtungen oder Geräte zur Regelung des Durchsatzes einer Flüssigkeit, im allgemeinen Wasser. Ihre Hauptfunktionen sind:
- - vollständige Unterbrechung des Durchgangs der Flüssigkeit,
- - allmähliche Öffnung des Flüssigkeitsstroms, d.h. Regelung des Durchsatzes von einer Minimumstellung, der Unterbrechung, bis zu einer Maximumstellung, volle Öffnung genannt.
- Zu diesem Zweck wurden bereits zahlreiche Vorrichtungen entwickelt. Man kann sie in zwei Hauptgruppen einteilen, die Ventile mit "beweglichem Ventilkörper" und die Ventile mit "keramischen Scheiben".
- Die Abdichtung der Ventile "mit beweglichem Ventilkörper" wird erreicht, indem ein Gummiventilkörper an einen feststehenden und starren Sitz angedrückt wird, an dessen Form er angepaßt ist. In diesem Fall wird der Durchsatz geregelt, indem der Ventilkörper mit Hilfe einer Betätigungsachse allmählich vom Sitz entfernt wird, so daß der Durchgangsquerschnitt des Fluids zunimmt.
- Dieser Ventiltyp hat zahlreiche Nachteile:
- - bei einer bestimmten Stellung der Betätigungsachse Änderung des Durchsatzes in Abhängigkeit von der Temperatur,
- - unzureichende Empfindlichkeit der Regelung des Durchsatzes,
- - Gefahr eines Dichtungsmangels infolge des vorzeitigen Alterns des Gummiventilkörpers,
- - Ungenauigkeit der Verschlußstellung,
- - u.s.w..
- Die Ventile mit "keramischen Scheiben" gestatten die Beseitigung mancher Nachteile der Ventile mit "beweglichem Ventilkörper", und zwar insbesondere:
- - Anderung des Durchsatzes in Abhängigkeit von der Temperatur der Flüssigkeit,
- - Dichtungsmangel infolge des vorzeitigen Alterns des Gummiventilkörpers,
- - Ungenauigkeit der Verschlußstellung.
- Ihr Prinzip beruht auf der Verwendung von zwei Scheiben aus Siliciumoxid oder anderen keramischen Werkstoffen.
- Jede Scheibe besitzt eine oder mehrere Öffnungen sowie eine Fläche, die sehr eben (Formfehler von gleich oder weniger als zwei Interferenz streifen - Emissionslinie des Heliums gleich 0,589 um) und fein poliert ist (Rauheitskoeffizient Ra gleich oder kleiner als 0,25 um).
- Je nach dem betrachteten Ventiltyp mit "keramischen Scheiben" können die Öffnungen von einer Scheibe zur anderen gleich oder verschieden sein. Sie liegen jeweils auf einem Scheibensektor.
- Eine Scheibe ist feststehend, die andere drehbar. Sie liegen übereinander, wobei ihre ebenen Flächen aneinander anliegen.
- Die Ebenheit der keramischen Scheiben sowie ihre geringe Rauheit reichen dazu aus, daß der einfache Kontakt ihrer Oberflächen die Abdichtung des Ventils gewährleistet.
- Eine der Scheiben, im allgemeinen die feststehende Scheibe, ist an ihrer nicht polierten Rückseite mit dem Ende der Zutrittsleitung der Flüssigkeit über eine Dichtung verbunden, die eine statische Abdichtung des Ventils gewährleistet.
- Die andere Scheibe, die bewegliche, wird in eine Drehbewegung versetzt, die durch eine mit einem Betätigungsgriff verbundene Achse übertragen wird.
- Die Winkelbewegung der beweglichen Scheibe bezüglich der feststehenden Scheibe bringt die Öffnungen allmählich in gegenseitige Überlagerung, indem sie eine (oder mehrere) Durchgänge schafft, deren Querschnitt den Durchsatz der Flüssigkeit von einem Wert 0 bis zu einem maximalen Durchsatz regelt.
- Zahlreiche Patentschriften beschreiben derartige Ventile, und zwar beispielsweise die EP-0.055.181, EP-0.296.945 und DE- 2.805.038.
- Bei den meisten beschriebenen oder auf dein Markt befindlichen Ventilen besitzt jede Scheibe eine oder mehrere Öffnungen, deren Geometrie durch ein oder zwei geradlinige Segmente, die zu Durchmessern der Scheibe parallel sind, und durch einen oder zwei zum Umfang der Scheibe konzentrische Kreisbögen bestimmt wird.
- Je nach dem Ventiltyp können die feststehende Scheibe und die bewegliche Scheibe hinsichtlich der Anzahl und der Form der Öffnungen gleich oder verschieden sein.
- Die Scheiben mit zwei Öffnungen haben im allgemeinen auf der feststehenden Scheibe und auf der beweglichen Scheibe gleich ausgebildete Öffnungen in Form von Kreisvierteln, die einander diametral entgegengesetzt sind.
- Die maximale Öffnung des mit diesen Scheiben ausgerüsteten Ventils wird durch eine 90º-Drehung der beweglichen Scheibe bezüglich der feststehenden Scheibe erreicht. Deshalb wird dieses Ventil Ventil mit "Viertelumdrehung" genannt.
- Bei manchen Scheiben mit einer einzigen Öffnung ist diese Öffnung auf der feststehenden Scheibe und auf der beweglichen Scheibe gleich ausgebildet und hat die Form eines Halbkreises.
- Die maximale Öffnung des mit diesen Scheiben ausgerüsteten Ventils wird durch eine 180º-Drehung der beweglichen Scheibe bezüglich der feststehenden Scheibe erreicht. Deshalb wird dieser Ventiltyp Ventil "mit halber Umdrehung" genannt.
- Bei anderen Scheiben mit einer einzigen Öffnung ist diese Öffnung auf jeder der beiden Scheiben, der feststehenden und der beweglichen, verschieden ausgebildet. Die feststehende Scheibe besitzt im allgemeinen (vgl. beispielsweise die genannte Schrift EP-0.296.945) eine Öffnung in Form eines Kommas auf einein Winkel von über 180º, jedoch unter 270º. Die bewegliche Scheibe besitzt eine Öffnung auf einem Winkel von nahe, aber unter 90º. Die maximale Öffnung des mit diesen Scheiben ausgerüsteten Ventils erreicht man durch eine Drehung der beweglichen Scheibe bezüglich der feststehenden Scheibe von nahe 270º. Aus diesem Grund wird dieser Ventiltyp Ventil "mit Dreiviertelumdrehung" genannt.
- Diese drei Ventiltypen mit "keramischen Scheiben" besitzen Vorteile gegenüber ihren Äquivalenten mit Ventilkörper. Trotzdem besitzen sie verschiedene Nachteile:
- - mangelnde Linearität des Durchsatzes bei den Ventilen mit "Viertelumdrehung" und "halber Umdrehung",
- - ungenaue Regelung bei der Öffnung und Schließung der Strömung der Flüssigkeit bei den Ventilen mit "Viertelumdrehung" und den Ventilen mit "halber Umdrehung",
- - starkes Geräusch in Verbindung mit manchen Betriebsstellungen der Ventile mit "Viertelumdrehung" und "halber Umdrehung",
- - unzureichender Durchsatz bei den Ventilen mit "Dreiviertelumdrehung",
- - allgemeines Ungleichgewicht bei den Ventilen mit "halber Umdrehung" und "Dreiviertelumdrehung" infolge der Unsymmetrie der Flüssigkeitsströmung bezüglich der Achse der Scheiben,
- - starker Druckstoß bei den Ventilen mit "Viertelumdrehung" und "halber Umdrehung",
- - schwieriges Erreichen der vollständigen Öffnung in einer einzigen Bewegung bei den Ventilen mit "Dreiviertelumdrehung".
- Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen, indem insbesondere gewährleistet wird:
- - eine Verbesserung der Linearität des Durchsatzes der Flüssigkeit bei der Öffnung und bei der Schließung bezüglich den Ventilen mit "halber Umdrehung" und "Viertelumdrehung",
- - eine Verringerung des an den Ventilen mit halber und Dreiviertelumdrehung festgestellten Ungleichgewichts,
- - eine Erhöhung des bei den Ventilen mit "Dreiviertelumdrehung" festgestellten Durchsatzes.
- Die Erfindung betrifft somit Scheiben für Flüssigkeitsventil vom Typ "halber Umdrehung", bestehend aus einem hohlen Körper, in dem zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Flüssige keit zwei Scheiben aus Keramik mit ihren ebenen Flächen aneinanderliegend eingesetzt sind.
- In der Praxis ist eine der Scheiben feststehend und auf den Eingang der Flüssigkeit zu angeordnet, die andere ist beweglich. Letztere wird durch eine mit einem Betätigungsgriff verbundene Achse in Drehung versetzt.
- Die Erfindung beruht auf dem Prinzip der gleichzeitigen Strömung einer Flüssigkeit durch zwei diametral entgegengesetzte Öffnungen, die auf jeder von zwei gleich ausgebildeten und im allgemeinen aus Keramik gewählten Scheiben vorgesehen sind.
- Bei voller Öffnung des Ventils strömt die Flüssigkeit durch zwei Durchgänge, die durch das Übereinanderliegen der Öffnungen der beiden Scheiben auf einem Winkel von nahe, jedoch kleiner als 360º gebildet werden.
- Die Linearität der Vergrößerung des Durchsatzes ist mit der regelmäßigen Progression der Oberfläche der Öffnungen im Maße der Drehung des Ventils bis zu einem Winkel von nahe, jedoch kleiner als 180º verbunden.
- Gegenstand der Erfindung ist somit eine Scheibe für ein Zwei- Scheiben-Ventil mit "halber Umdrehung", wobei die beiden Scheiben übereinander liegen und in Kontakt stehen, um den Durchsatz einer Flüssigkeit zu regeln, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine erste und eine zweite Öffnung aufweist, wobei beide Öffnungen zu beiden Seiten eines vorherbestimmten Durchmessers der Scheibe angeordnet sind, die erste Öffnung im zentralen Teil der Scheibe liegt und die zweite Öffnung am Scheibenumfang so angeordnet ist, daß bei geschlossener Stellung des Ventils die Öffnungen einer Scheibe nicht mit den Öffnungen der anderen Scheibe in Verbindung stehen und bei maximaler Öffnung des Ventils die ersten Öffnungen bzw. zweiten Öffnungen übereinander liegen.
- Mit anderen Worten, in jeder Scheibe ist das Spiegelbild jeder Öffnung bezüglich dieses Durchmessers von der anderen Öffnung getrennt.
- Bevorzugte, ggf. kombinierte Anordnungen sind:
- - die erste Öffnung hat die Form eines Halbmondes,
- - die erste Öffnung ist in einen Sektor von weniger als 180º eingeschrieben,
- - die zweite Öffnung hat die Form eines zur Scheibe konzentrischen Ringabschnittes,
- - dieser Ringabschnitt ist in einen Sektor mit einem Winkel von etwas weniger als 180º eingeschrieben,
- - wenn die erste und die zweite Öffnung durch Kreisbögen und/oder gerade Linien begrenzt sind, sind an den Schnittpunkten der Kreisbögen und/oder der geraden Linien Verbindungsrundungen vorgesehen,
- - der Radius der Rundungen der ersten Öffnung ist kleiner als der Durchmesser des diese erste Öffnung begrenzenden Kreisbogens dividiert durch 24,
- - der Radius der Rundungen der zweiten Öffnung ist kleiner als die Differenz der Durchmesser der die zweite Öffnung abgrenzenden Kreisbögen, dividiert durch 24,
- - wenn die erste und die zweite Öffnung durch Kreisbögen und gerade Linien begrenzt sind, ist die zweite Öffnung winkelmäßig durch Radiusabschnitte der Scheibe begrenzt, die nahe bei dem vorherbestimmten Durchmesser liegen,
- - das Verschließen wird zuerst durch das Fehlen einer Überlagerung der ersten Öffnungen und dann durch das Fehlen einer Überlagerung der zweiten Öffnungen bewirkt,
- - der Anfang oder das Ende der Überlagerung der zweiten Öffnungen bietet einen Durchgang für die Flüssigkeit, dessen Form einem Trapez ähnlich ist,
- - wenn die erste Öffnung die Form eines Halbmondes hat, der durch ein nahe bei dem vorherbestimmten Durchmesser liegendes Segment und einen Kreisbogen bestimmt wird, und die zweite Öffnung die Form eines zur Scheibe konzentrischen Ringabschnittes hat, der winkelmäßig durch Radiusabschnitte begrenzt wird, der Winkel alpha zwischen dem Durchmesser und dem Radius der Scheibe, auf dem einer der Radiusabschnitte der zweiten Öffnung liegt, kleiner als der Winkel beta zwischen dem Durchmesser und einem Radius ist, der durch den Schnittpunkt zwischen der geraden Linie, auf der das Segment liegt, und dem die erste Öffnung begrenzenden Kreisbogen hindurchgeht,
- - die Öffnungen weisen Teile auf, die sich in Richtung auf die Vorderseiten der Scheiben, die nicht in Kontakt stehen, ausweiten,
- - sie besteht aus Keramik.
- Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Paar solcher miteinander verbundener Scheiben und ein Ventil, das Scheiben der oben beschriebenen Art verwendet.
- Die Erfindung wird besser verstanden durch und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die als Beispiel gegeben wird und von den beiliegenden Zeichnungen begleitet ist. In diesen zeigen:
- Fig. 1 eine Draufsicht auf einer erfindungsgemäße Scheibe,
- Fig. 2 einen axialen Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Scheibe nach der Linie II-II,
- Fig. 3 die Überlagerung von zwei erfindungsgemäßen Scheiben in einem Ventil in vollständig geöffneter Stellung,
- Fig. 4 die Überlagerung von zwei erfindungsgemäßen Scheiben in einem Ventil in vollständig geschlossener Stellung.
- Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Scheibe, die besonders vorteilhafte Öffnungen besitzt.
- Die Erfindung betrifft ein Ventil vom Typ "halber Umdrehung", das aus zwei Scheiben aus Keramik, im allgemeinen Aluminiumoxid besteht. Die beiden Scheiben sind gleich ausgebildet.
- Im Fall der aus dem Stand der Technik bekannten Ventile mit "halber Umdrehung" besitzt jede Scheibe eine Öffnung, die durch eine zu einem Durchmesser parallele und nahe bei diesem Durchmesser gelegene Gerade und durch einen zur Scheibe konzentrischen Kreisbogen gebildet wird.
- Dies bewirkt folgendes:
- - bei der Schließung des Ventils hat der durch die Überlagerung der Öffnungen zugelassene Restdurchgang für die Flüssigkeit die Form eines Dreiecks, dessen Spitze sich schnell vom Mittelpunkt der Scheiben entfernt, was keine Linearität des Durchsatzes in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Betätigungsachse gestattet,
- - bei der Öffnung des Ventils liegt der durch die Überlagerung der Öffnungen für die Flüssigkeit zugelassene Durchgang in einem Sektor von unter 180º.
- Dies erzeugt ein Druckungleichgewicht im Inneren des Ventils und damit einen vorzeitigen Verschleiß und eine geräuschvolle Strömung der Flüssigkeit.
- Dagegen besitzen die erfindungsgemäßen Scheiben zwei verschiedene Öffnungen, die jeweils einen Winkel von nahe, jedoch weniger als 180º bedecken.
- Diese Öffnungen sind zur Scheibe konzentrisch. Sie sind einander diametral entgegengesetzt angeordnet und erstrecken sich winkelmäßig über zwei Sektoren, deren Summe einen Winkel von nahe, jedoch kleiner als 360º darstellt.
- Mit anderen Worten, die Erfindung betrifft Scheiben, die zwei Öffnungen 1 und 2 besitzen, die sich zusammen über einen Sektor von nahe, jedoch kleiner als 360º erstrecken, um ein Ventil mit "halber Umdrehung" zu schaffen, wobei diese Öffnungen geeignete Formen besitzen, mit denen eine lineare Progression des Durchsatzes im Maße der Öffnung des Hahns erreicht werden kann.
- Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besitzt jede Scheibe zwei Öffnungen 1 und 2, die zu beiden Seiten eines Hauptdurchmessers D gelegen sind. Die erste Öffnung 1 ist durch ein geradliniges Segment 3, das zu D parallel und nahe bei D gelegen ist, und durch einen zur Scheibe konzentrischen Kreisbogen 4 mit dem Durchmesser d1 abgegrenzt. Sie hat die Form eines Halbmonds.
- Die zweite Öffnung 2 ist auf der bezüglich des Durchmessers D der ersten Öffnung entgegengesetzten Seite gelegen. Sie ist durch einen zur Scheibe konzentrischen Kreisbogen 5 mit dem Durchmesser d2, der so gewählt ist, daß d2 > d1, durch zwei nahe beim Durchmesser D gelegene Radiusabschnitte 6 und 7 der Scheibe, die voneinander winkelmäßig weitmöglichst entfernt sind, jedoch so, daß der von diesen beiden Radiusabschnitten 6 und 7 der Scheibe gebildete Winkel kleiner als, jedoch nahe 180º ist, und durch einen zweiten zur Scheibe konzentrischen Kreisbogen 8 mit dem Durchmesser d3 abgegrenzt, der so gewählt ist, daß d3 > d2 ist und bezüglich des Außendurchmessers der insgesamt mit 9 bezeichneten Scheibe die größtmögliche Abmessung besitzt. Die Linien 3 und 4 einerseits und 5, 6, 7 und 8 andererseits können mit einem spitzen Winkel oder mit Radien R aneinander anschließen, die nicht notwendigerweise untereinander gleich sind.
- Allgemein sei bemerkt, daß das Spiegelbild jeder Öffnung bezüglich des Bezugdurchmessers D nicht mit der anderen Öffnung zusammenfällt.
- Bei vollem Durchsatz sind die beiden Scheiben 9 und 9' (die Bezugszahlen der zweiten Scheibe sind mit einem Strichindex versehen) so angeordnet, daß man die totale Überlagerung der Öffnungen 1 und 2 jeder Scheibe erhält (1 auf 1' und 2 auf 2'). Die Flüssigkeit tritt zu beiden Seiten des Durchmessers D hindurch, was ein gutes Gleichgewicht des Ventils ergibt.
- Im Maße der Drehung der Scheiben in Bezug aufeinander bleiben die Restdurchgänge zu beiden Seiten des Durchmessers D gelegen und erhalten das Gleichgewicht des Ventils aufrecht.
- Die Öffnungen sind so beschaffen, daß die Schließung zunächst durch Fehlen einer Überlagerung der zentralen Öffnungen 1 und dann durch Fehlen einer Überlagerung der Umfangsöffnungen 2 stattfindet. Bei der Schließung hat die Tatsache, daß die Öffnungen 2 u.a. durch Radiusabschnitte 6 und 7 der Scheibe begrenzt sind, zur Folge, daß die Form der Wasser-Restdurchgänge praktisch trapezförmig ist. Die Trapezform der Durchgange, deren Höhe konstant und gleich (d3-d2)/2 ist, gestattet eine quasi lineare Änderung ihres Querschnitts in Abhängigkeit vom Winkel der Drehung der Scheiben zueinander.
- Gemäß Fig. 1 ist der Winkel alpha der Winkel zwischen dem Durchmesser D und dem den Abschnitt 6 tragenden Radius der Scheibe. Der Winkel beta ist der kleine Winkel zwischen dem Durchmesser D und dem Radius, der durch den Schnittpunkt der das gerade Segment 3 tragenden Geraden und der Verlängerung des Kreisbogens 4 läuft. Diese kleinen Winkel alpha und beta finden sich aufgrund der Symmetrie auf der entgegengesetzten Seite der Scheibe wieder.
- Die Linearität des Durchsatzes bei der Öffnung und bei der Schließung wird gewährleistet, wenn alpha < beta.
- Der Einfluß der Radien R ist gering, wenn sie bezüglich der folgenden Abmessungen der Öffnungen klein gewählt wurden:
- R < d1/24 bei der ersten Öffnung 1 und
- R < d3 - d2/24 bei der zweiten Öffnung 2.
- Die Scheiben können mit Teilen 10 und 11 (im vorliegenden Fall radiale Vorsprünge) versehen sein, die ihre Bearbeitung und den Drehantrieb durch ein Paßteil (oder die Blockierung bezüglich des Gehäuses des Ventils, wie es im allgemeinen bei einer der beiden Scheiben der Fall ist) gestatten.
- Ausgeweitete Flächen 12 und 13, abgeschrägte Radien oder Flächen (Abfasungen), können vorgesehen sein, um den Durchgang des Fluids vor und hinter der Kontaktzone der beiden Scheiben zu verbessern. Diese Ausweitungen sind also entgegengesetzt zu den Kontaktseiten gerichtet.
- Fig. 3 zeigt die Überlagerung von zwei erfindungsgemäßen Scheiben in einem Ventil in vollständig geöffneter Stellung. Diese Figur zeigt, daß die gleichen Öffnungen in Übereinstimmung sind und den Durchgang der Flüssigkeit zu beiden Seiten des Durchmessers D gestatten.
- Fig. 4 zeigt die Überlagerung von zwei erfindungsgemäßen Scheiben in einem Ventil in vollständig geschlossener Stellung. Diese Figur zeigt die Bedeckung jeder Öffnung durch einen vollen Teil der gegenüberliegenden Scheibe und damit eine vollständige Unterbrechung des Flüssigkeitsdurchgangs.
- Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die Oberfläche der Öffnungen 1 und 2 durch Änderung der Durchmesser d1, d2 und d3 in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen und dem gewünschten Ergebnis der Vergrößerung der Oberfläche einer Öffnung auf Kosten der anderen zu ändern. Die Montage der erfindungsgemäßen Scheiben im Ventil ist an sich bekannt und stellt für den Fachmann kein besonderes Problem dar.
Claims (15)
1. Scheibe für ein Zwei-Scheiben-Ventil mit halber Umdrehnung,
wobei die beiden Scheiben übereinander liegen und in Kontakt
stehen, um den Durchsatz einer Flüssigkeit zu regeln, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine erste und eine zweite Öffnung
aufweist, wobei beide Öffnungen zu beiden Seiten eines
vorherbestimmten Durchmessers (D) der Scheibe angeordnet sind, die erste
Öffnung (1) im zentralen Teil der Scheibe liegt und die zweite
Öffnung (2) am Scheibenumfang so angeordnet ist, daß bei
geschlossener Stellung des Ventils die Öffnungen einer Scheibe
nicht mit den Öffnungen der anderen Scheibe in Verbindung stehen
und bei maximaler Öffnung des Ventils die ersten Öffnungem bzw.
zweiten Öffnungen übereinander liegen.
2. Scheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Öffnung (1) die Form eines Halbmondes hat.
3. Scheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Öffnung einem Sektor von weniger als 180º eingeschrieben ist.
4. Scheibe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Öffnung (2) die Form eines zur
Scheibe konzentrischen Ringabschnittes hat.
5. Scheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ringabschnitt einem Sektor mit einem Winkel von etwas weniger als
180º eingeschrieben ist.
6. Scheibe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß, wenn die erste und die zweite Öffnung durch
Kreisbögen (4, 5, 8) und/oder gerade Linien (3, 6, 7) begrenzt
sind, an den Schnittpunkten der Kreisbögen und/oder der geraden
Linien Verbindungsrundungen vorgesehen sind.
7. Scheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Radius der Rundung der ersten Öffnung (1) kleiner ist als der
Durchmesser des diese erste Öffnung begrenzenden Kreisbogens (4),
dividiert durch 24.
8. Scheibe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Radius der Rundung der zweiten Öffnung kleiner ist als die
Differenz der Durchmesser der die zweite Öffnung (2) begrenzenden
Kreisbögen (5, 8), dividiert durch 24.
9. Scheibe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß, wenn die erste und die zweite Öffnung durch
Kreisbögen und gerade Linien begrenzt sind, die zweite Öffnung
(2) winkelmäßig durch Radiusabschnitte (6, 7) der Scheibe
begrenzt ist, die nahe bei dem vorherbestimmten Durchmesser (D)
liegen.
10. Scheibe nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verschließen zuerst durch das
Fehlen einer Bedeckung der ersten Öffnung (1) und dann durch das
Fehlen einer Bedeckung der zweiten Öffnung (2) bewirkt wird.
11. Scheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anfang oder das Ende der Überlagerung der zweiten Öffnungen (2)
einen Durchgang für die Flüssigkeit bietet, dessen Form einem
Trapez ähnlich ist.
12. Scheibe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß, wenn die erste Öffnung (1, 1') die Form eines
Halbmondes hat, der durch ein nahe bei dem vorherbestimmten
Durchmesser (D) liegendes Segment (3) und einen Kreisbogen (4)
bestimmt wird, und die zweite Öffnung (2, 2') die Form eines zur
Scheibe konzentrischen Ringabschnittes hat, der winkelmäßig durch
Radiusabschnitte (6, 7) begrenzt wird, der Winkel alpha zwischen
dem Durchmesser (D) und dem Radius der Scheibe, auf dem einer der
Radiusabschnitte (6 oder 7) der zweiten Öffnung liegt, kleiner
als der Winkel beta zwischen dem Durchmesser (D) und einem Radius
ist, der durch den Schnittpunkt zwischen der geraden Linie, auf
der das Segment (3) liegt, und dem die ersten Öffnung
begrenzenden Kreisbogen (4) hindurchgeht.
13. Scheibe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Öffnungen Teile (12, 13) aufweisen, die
sich in Richtung auf die Vorderseiten der Scheiben, die nicht in
Kontakt stehen, ausweiten.
14. Scheibe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß sie aus Keramik hergestellt ist.
15. Flüssigkeitsventil mit halber Umdrehung, das zwei
übereinanderliegende und in Kontakt stehende Scheiben umfaßt, die eine
gegenseitige Verdrehung zur Regelung des Durchsatzes der
Flüssigkeit erlauben, wobei jede der Scheiben gemäß irgendeinem der
Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet sind.
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ES (1) | ES2048455T3 (de) |
FR (1) | FR2648889B1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006026059A1 (de) * | 2006-06-03 | 2007-12-06 | Rehau Ag + Co. | Durchflussventil mit zwei Verschlusselementen und einem temperaturabhängigen Stellelement |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5765816A (en) * | 1997-02-13 | 1998-06-16 | Amerikam, Inc. | Spout assembly for a hydrant |
IT1314504B1 (it) * | 2000-03-02 | 2002-12-18 | Cozzani Mario S R L | Valvola per il controllo di flussi di grande sezione, in particolareper compressori o simili. |
US6893003B2 (en) | 2002-04-19 | 2005-05-17 | Newfrey Llc | Valves including thermally sprayed sealing components |
US7143786B2 (en) * | 2003-12-11 | 2006-12-05 | Newfrey Llc | Two-handle flow-through valve |
US7461669B2 (en) * | 2005-04-08 | 2008-12-09 | Masco Corporation Of Indiana | Seat keeper |
US8297305B2 (en) | 2008-01-28 | 2012-10-30 | Kohler Co. | Valve assembly having an improved flow path |
US20090205728A1 (en) * | 2008-02-19 | 2009-08-20 | Weatherford/Lamb, Inc. | Disc Arrangement for Drilling or Production Choke or Valve |
EP2304290A4 (de) | 2008-06-20 | 2013-01-23 | Masco Corp | Ventilanordnung für einen wasserhahn mit zwei griffen |
EP2459913B1 (de) * | 2009-07-29 | 2018-09-05 | Waters Technologies Corporation | Dreh-schereinspritzventil mit beschichteter statoroberfläche |
CA2829789C (en) | 2011-03-11 | 2018-09-18 | Masco Corporation Of Indiana | Flow control valve |
US9127694B2 (en) * | 2011-09-09 | 2015-09-08 | Woodward, Inc. | High-flow electro-hydraulic actuator |
NL2008249C2 (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-08 | Bertoni Project Dev Ltd | Gas flow measuring device. |
US9091045B2 (en) | 2012-08-17 | 2015-07-28 | Moen Incorporated | Cartridge assembly for faucet |
GB2516163A (en) * | 2013-07-10 | 2015-01-14 | Lb Bentley Ltd | Gate valve |
GB2526133A (en) * | 2014-05-15 | 2015-11-18 | Lb Bentley Ltd | Valve |
DE202013103967U1 (de) * | 2013-09-03 | 2013-10-23 | Bürkert Werke GmbH | Drehschieberventil |
JP6323653B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2018-05-16 | Toto株式会社 | 湯水混合バルブ装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1238433A (en) * | 1915-10-26 | 1917-08-28 | Bernt Pedersen | Carbureter. |
DE1109472B (de) * | 1953-09-08 | 1961-06-22 | Andrew Szegvari | Absperrschieber mit drehbarer Verschlussplatte |
BE819712A (fr) * | 1974-09-09 | 1974-12-31 | Valve de robinet a disques en ceramique. | |
JPS5594965U (de) * | 1978-12-26 | 1980-07-01 | ||
US4360040A (en) * | 1980-02-27 | 1982-11-23 | Smith International Inc. | Multiple orifice valves |
DE3127738A1 (de) * | 1981-07-14 | 1983-02-03 | Friedrich Grohe Armaturenfabrik Gmbh & Co, 5870 Hemer | Mengenregulierventil |
DE8508269U1 (de) * | 1985-03-20 | 1985-05-15 | Ideal-Standard Gmbh, 5300 Bonn | Durchgangs- und Absperrventil |
IT218048Z2 (it) * | 1988-12-02 | 1992-03-30 | Galatron Srl | Coppia di piastrine cooperanti per il controllo dell'erogazione del fluido in valvole cosidette "vitone" |
-
1989
- 1989-06-22 FR FR8908313A patent/FR2648889B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-05-24 US US07/528,292 patent/US5150737A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-13 DE DE69004873T patent/DE69004873T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-13 EP EP90401638A patent/EP0406046B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-13 ES ES90401638T patent/ES2048455T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-13 AT AT90401638T patent/ATE98005T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-06-20 JP JP2162552A patent/JPH0765688B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006026059A1 (de) * | 2006-06-03 | 2007-12-06 | Rehau Ag + Co. | Durchflussventil mit zwei Verschlusselementen und einem temperaturabhängigen Stellelement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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ES2048455T3 (es) | 1994-03-16 |
US5150737A (en) | 1992-09-29 |
JPH0765688B2 (ja) | 1995-07-19 |
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FR2648889B1 (fr) | 1991-12-20 |
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ATE98005T1 (de) | 1993-12-15 |
FR2648889A1 (fr) | 1990-12-28 |
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Owner name: CERAMIQUES TECHNIQUES DESMARQUEST S.A., COURBEVOIE |
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Free format text: HAGEMANN, H., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. KEHL, G., DIPL.-PHYS., 81675 MUENCHEN BRAUN, D., DIPL.-ING., PAT.-ANWAELTE, 30175 HANNOVER |
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