DE7111534U

DE7111534U - Valve, in particular control valve, with a spherical throttle body

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Publication number: DE7111534U
Application number: DE7111534U
Authority: DE
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell GmbH
Publication date: 1971-09-16

Description

HONEYWELL GmbH Frankfurt am Main,HONEYWELL GmbH Frankfurt am Main,

den 25. März Γι971March 25th, 1971

Pat. oyPat. Oy

Ventil, insbesondere Regelventil, mit kugelförmigem DrosselkörperValve, in particular control valve, with a spherical throttle body

Die Neuerung betrifft Ventile, insbesondere Regelventile, mit einem kugelförmigen, eine Durchlaßbohrung aufweisenden Drosselkörper, welcher um eine wenigstens angenähert durch den Kugelmittelpunkt gehende und auf der Achse des im wesentlichen rohrförmigen Gehäuses senkrecht stehende Achse drehbar ist, sowie mit einem in Richtung der Gehäuseachse verschiebbaren, federnd gegen den Drosselkörper gedrückten, ringförmigen Ventilsitz.The innovation relates to valves, in particular control valves, with a spherical throttle body having a passage bore, which goes around at least approximately through the center of the sphere and on the axis of the substantially tubular Housing vertical axis is rotatable, as well as with a displaceable in the direction of the housing axis, resilient annular valve seat pressed against the throttle body.

Bei einem aus der deutschen Patentschrift 1 263 ^27 bekannten Ventil dieser Art mit je einem Sitzring im Einlaß und im Auslaß ist der Sitzring zur Gehäuseinnenwand hin durch einen in eine am äußeren Umfang des Sitzrings vorgesehene Ringnut eingelegten O-Ring abgedichtet und wird durch eine Ringfeder gegen d«_-n Drosselkörper gedrückt, die sich an einem in den Gehäuseanschlußstützen eingesetzten rohrförmigen Haltestück abstützt. Hier sind also bei geschlossenem Ventil zwei wirkungsmäßig parallele Abdichtstellen vorhanden, nämlich einmal zwischen Drosselkörper und Ventilsitz und zum anderen zwischen Sitzring und Gehäuse.In one known from German patent specification 1 263 ^ 27 Valve of this type, each with a seat ring in the inlet and outlet, the seat ring is connected to the inner wall of the housing by an in an O-ring inserted on the outer circumference of the seat ring is sealed and is counteracted by an annular spring d «_- n throttle body pressed, which is supported on one in the housing connection supports used tubular holding piece is supported. So here two are effective when the valve is closed There are parallel sealing points, namely one between the throttle body and the valve seat and the other between the seat ring and housing.

Darüberhinaus ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1 I89 bei einem Rohrventil mit axial verstellbarem,als Kugelausschnitt ausgebildetem Verschlußstück bekannt, den ringförmigen Ventilsitz in der Radialebene schwimmend im Gehäuse zu lagern und in Achsrichtung elastisch auszubilden.In addition, it is from the German Auslegeschrift 1 I89 in the case of a tubular valve with an axially adjustable closure piece designed as a spherical cutout, the annular valve seat is known to be stored floating in the radial plane in the housing and to be elastic in the axial direction.

Ferner zeigt die deutsche Patentschrift 1 060 206 einen Absperrhahn r.it kugelförmigem Küken und einer im Gehäuseauslaß angeord-Furthermore, the German patent specification 1 060 206 shows a stopcock r.with a spherical plug and one in the housing outlet

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neten elastischen Dichtung, deren dem Küken zugewandte Dichtungsfläche gewölbt und deren halsartiger in den rohrförmigen Gehäuseauslaß eingesetzter Halteansatz zur Erzielung ο π ηοτ> CTDUi α σ on Ploct-i 7itS1· τη ί r>hcr>i nhfnntr flHor· οϊηρη φρτ 1Neten elastic seal, whose sealing surface facing the chick is arched and whose neck-like retaining projection is inserted into the tubular housing outlet to achieve ο π ηοτ> CTDUi α σ on Ploct-i 7itS1 · τη ί r>hcr> i nhfnntr flHor · οϊτ φη 1ρη

der freien Länge im Querschnitt verringert ausgebildet ist.the free length is designed to be reduced in cross section.

Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten für Ringdichtungen bei Ventilen mit kugelförmigem Drosselkörper sind beispielsweise in den Offenlegungsschriften 1 65Ο ^19 und 1 675 112 sowie im Gebrauchsmuster 69 19 ^O^ dargestellt.Further design options for ring seals in valves with a spherical throttle body are, for example in the Offenlegungsschriften 1 65Ο ^ 19 and 1 675 112 and shown in utility model 69 19 ^ O ^.

Ausgehend von einem Ventil der eingangs genannten Art liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, den Sitzring und dessen Lagerung derart auszubilden, daß ohne Vergrößerung der am Drosselkörper anliegenden Fläche des Sitzringes die Abdichtung bei geschlossenem Ventil verbessert wird.Starting from a valve of the type mentioned, the object of the innovation is to design the seat ring and its mounting in such a way that the sealing is improved when the valve is closed without increasing the surface of the seat ring resting on the throttle body.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Neuerung. Die Neuerung hat den Vorteil, daß man zur Erzielung einer einwandfreien Abdichtung nicht auf die Verwendung von Sitzringen aus elastischem Material angewiesen ist, also auch bei Verwendung metallischer Sitzringe eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet und somit das Ventil auch zum Einsatz bei Medien hoher TemDeratur oder chemischer Aggressivität geeignet ist.This problem is solved by the innovation specified in claim 1. The innovation has the advantage that you can achieve a perfect seal is not dependent on the use of seat rings made of elastic material, so too if metallic seat rings are used, a perfect seal is guaranteed and the valve can therefore also be used suitable for media of high temperature or chemical aggressiveness is.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the innovation emerge from the subclaims.

Z-ur Erläuterung der Neuerung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel in Form eines Schnittes durch ein Ventil in der die Gehäuselängsachse und die Drehachse des Drosselkörpers enthaltenden Ebene wiedergegeben. Das Ventilgehäuse 1 hat rohrförrrige Gestalt. In ihm ist mittels einer Achse 2 ein imAn exemplary embodiment is shown in the drawing to explain the innovation in the form of a section through a valve in which the housing longitudinal axis and the axis of rotation of the throttle body containing level reproduced. The valve housing 1 has a tubular shape. In it is by means of an axis 2 an im

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wesentlichen kugelförmiger Drosselkörper 3 drehbar, welcher eine Durchlaßöi'fnung 4 aufweist. Infolge dieser Durchlaß-Öffnung fehlen dem Drosselkörper die mit der Durchlaßöffnung fluchtenden Kugelkappen und die Kugel ist in diesem Bereich abgeflacht. Die Durchlaßöffnung kann zylindrisch sein oder einen von der Zylinderform abweichenden gegebenenfalls sich in Durchlaßrichtung ändernden Querschnitt haben, wie dies an sich aus der Offenlegungsschrift 1 65O kl9 bekannt ist.essentially spherical throttle body 3 rotatable, which has a passage opening 4. As a result of this passage opening, the throttle body lacks the ball caps aligned with the passage opening and the ball is flattened in this area. The passage opening can be cylindrical or have a cross-section deviating from the cylindrical shape, possibly changing in the passage direction, as is known per se from laid-open specification 1 65O kl9.

Am Drosselkörper k liegt der Sitzring 5 an, welcher einen im wesentlichen zylindrischen Ansatz 6 aufweist und mit diesem auf dem außen ballig ausgestalteten Bund 8 eines in den Ventileinlaß 9 eingesetzten Einsatzstückes 10 in Richtung der Ventilgehäuselängsachse 11 verschiebbar geführt ist. Das dem Drosselkörper h abgewandte Ende des Ansatzes 6 des Sitzringes ist,beispielsweise mittels einer Schweißnaht 12, mit dem einen Ende eines zylindrischen Balgen 13 dicht verbunden. Das andere Ende 14 des Balgen 13 ist flanschartig aufgeweitet und zwischen zwei Dichtringen 15 liegend zwischen den¹ Ringflansch 16 des Einsatzstückes 10 und einem umlaufenden Absatz 17 des Gehäuses 1 eingespannt.The seat ring 5 rests against the throttle body k , which has an essentially cylindrical extension 6 and is guided with this on the externally spherical collar 8 of an insert 10 inserted into the valve inlet 9 in the direction of the valve housing longitudinal axis 11. The end of the projection 6 of the seat ring facing away from the throttle body h is tightly connected to one end of a cylindrical bellows 13, for example by means of a weld seam 12. The other end 14 of the bellows 13 is widened like a flange and, lying between two sealing rings 15, is ^{clamped between the 1} annular flange 16 of the insert 10 and a circumferential shoulder 17 of the housing 1.

Die ballige Ausbildung der Lagerfläche 8 für den Sitzring 5 ermöglicht in begrenztem Maße eine Schrägstellung des Sitzringes und damit ein allseitiges selbstzentrierendes Anlegen des Sitzringes 5 an den Drosselkörper 3 auch dann, wenn letzte rer im Gehäuse infolge Lagerspiels oder Abnutzung nicht genau zentrisch gehalten sr-in sollte. Die ballige Ausbildung der Lagerung für den Sitzring 5 löst hierdurch gleichzeitig die Aufgabe stets über den gesamten Umfang des Sitzrings eine gleichmäßige Anlage am Drosselkörper und einen gleichmäßigen Anpreßdruck zu gewährleisten, ohne dabei den Sitzring in der Radialebene verschiebbar anordnen zu müssen, wie dies in der Auslegeschrift 1 I89 ?42 vorgesehen ist und dort zusätzliche Abdichtprobleme zwischen Sitzring und dessen Lagerung aufwirft.The spherical design of the bearing surface 8 for the seat ring 5 enables the seat ring to be inclined to a limited extent and thus an all-round self-centering application of the seat ring 5 to the throttle body 3 even if the last rer should not be kept exactly centric in the housing due to bearing play or wear and tear. The convex training of the Storage for the seat ring 5 thereby simultaneously solves the task always over the entire circumference of the seat ring to ensure even contact with the throttle body and an even contact pressure without the seat ring in the To have to displace the radial plane, as provided in Auslegeschrift 1 I89? 42 and there additional Sealing problems between the seat ring and its storage raises.

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Der Ringflansch l6 dos Einsatzstückes 10 kann beispielsweise in den Gehäuseeinlaß 9 eingepreßt oder eingeschraubt werden. Die Neuerung ist sowohl bei metallischen als auch bei nicht-The annular flange l6 dos insert 10 can for example be pressed or screwed into the housing inlet 9. The innovation applies to both metallic and non-

ϋς. VCtJL JL-L »J ^i 1*^1 I »^ XV O JL JLlIg)^iI VVi WXXtIU* V Ul(WV^AlVIfCt* · ΑΧ«. «Λ J. J. ^ lichen Teile stabil gelagert sind bzw. unter ständiger Vorspannung stehen, zeigen sie keine Neigung zum Flattern oder Schwingen und damit zur Geräuschbildung im Ventil. Die zum Drehen des Drosselkörpers 3 erforderlichen Kräfte sind gering, weil die Reibungsverluste nur an einem Reibradius zwischen Drosselkörper und Sitzring auftreten. Die Herstellung des Ventils ist sehr einfach, weil der Sitzring mit angeschweißtem Balgen lediglich über das Einsatzstück gestülpt und letzteres dann im Gehäuseeinlaß durch Preßsitz oder Verschraulun befestigt wird. Der Vorteil des Kugelventils, daß die Bewegungskräfte vom Mediumdruck weitgehend unabhängig sind, kommt voll zur Geltung. Der elastische Balgen lj> sorgt dafür, daß der Sitzring 5 stets mit Vorspannung auf den Drosselkörper 3 gepreßt wird. Proportional zum Differenzdruck ändert sich selbsttätig die Anpreßkraft des Ventilsitzes auf den Drosselkörper. Hierfür ist die Flächendifferenz zwischen dem Innendurchmesser des vorzugsweise aus Metall bestehenden Balgen 13 und der Sitzringbohrung, multipliziert mit dem jeweiligen Differenzdruck, maßgebend. Die durch die ballige Ausbildung des Führungsbundes 8 des Einsatzstückes 10 ermöglichte Pendelbewegung des Sitzrings 5 erübrigt besondere Zentriermaßnahmen und ein Einschleifen des Sitzes beiT. Einbau. Im Bedarfsfall kann durch eine Druckfeder zwischen Sitzring 5 und Ringflansch 16 des Einsatzstückes 10 der Anpreßdruck des Sitzringes gegen den Drosselkörper 3 erhöht werden. ϋς. VCtJL JL-L »J ^ i 1 * ^ 1 I» ^ XV O JL JLlIg) ^ iI VVi WXXtIU * V Ul (WV ^ AlVIfCt * · ΑΧ «.« Λ JJ ^ lichen parts are stored in a stable manner or under constant pretension stand, they show no tendency to flutter or vibrate and thus to generate noise in the valve. The forces required to rotate the throttle body 3 are low because the friction losses only occur at a friction radius between the throttle body and seat ring. The manufacture of the valve is very simple because the seat ring with welded-on bellows is simply slipped over the insert and the latter is then fastened in the housing inlet by a press fit or screwing. The advantage of the ball valve that the movement forces are largely independent of the medium pressure comes into its own. The elastic bellows lj> ensures that the seat ring 5 is always pressed with prestress onto the throttle body 3. In proportion to the differential pressure, the pressure of the valve seat on the throttle body changes automatically r is the difference in area between the inner diameter of the bellows 13, which is preferably made of metal, and the seat ring bore, multiplied by the respective differential pressure. The pendulum movement of the seat ring 5 made possible by the spherical design of the guide collar 8 of the insert 10 makes special centering measures and a grinding in of the seat unnecessary. Installation. If necessary, the contact pressure of the seat ring against the throttle body 3 can be increased by a compression spring between the seat ring 5 and the annular flange 16 of the insert piece 10.

Die neuerungsgemäße Ausgestaltung des Ventilsitzes und dessen Halterung ist auch dann von Vorteil, wenn die Drehachse 2 des Drosselkörpers nicht· durch den Mittelpunkt der durch den Drosselkörper gebildeten Kugel geht, sondern der Mittelpunkt der kugelförmigen Oberfläche etwas außerhalb der Drehachse liegt und somit beim Drehen des Drosselkörpers von der Schließ- in die öff-The innovation according to the design of the valve seat and its holder is also advantageous when the axis of rotation 2 of the Throttle body not · through the center of the through the throttle body formed sphere goes, but the center of the spherical surface is slightly outside the axis of rotation and thus when turning the throttle body from the closing to the opening

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nungsstellung eine geringfügige axiale Bewegung dei- Drosselkörpers erfolgt, wodurch der Anpreßdruck zwischen Sitzring 5 und Drosselkörper 3 und damit die Reibung verringert wird. Ein Absperrventil, bsi dein der Mittelpunkt- der ku^elftt^miFen Oberfläche des Absperrkörpers außerhalb der Drehachse liegt und deshalb beim Drehen des Absperrkörpers ein Abheben bzw. ein Anpressen der Dichtflächen erfolgt, ist aus der deutschen Patentschrift 666 017 bekannt.tion position a slight axial movement of the throttle body takes place, whereby the contact pressure between seat ring 5 and throttle body 3 and thus the friction is reduced. A shut-off valve, bsi your the center - the ku ^ elftt ^ miFen The surface of the shut-off body lies outside of the axis of rotation and, therefore, when the shut-off body is turned, it is lifted or off. a pressing of the sealing surfaces takes place is known from German patent 666 017.

Claims

Protection claims

1.Valve, in particular control valve, with a spherical, a throttle body having a passage bore, softer by at least one approximately through the center point of the Kujel going and perpendicular to the axis of the substantially tubular housing axis is rotatable, so / ie with an annular valve seat that can be displaced in the direction of the housing axis and is resiliently pressed against the throttle body, characterized in that the seat ring (5) on a tubular insert (10) of the valve housing (1) guided in the axial direction and its end facing away from the throttle body (3) by a resilient one Bellows (13) is sealed against the housing.

2. Valve according to claim 1, characterized in that that the insert (10) is provided with an annular surface (16) on the side facing away from the seat ring (5) and is inserted into the housing (1) and between the annular flange and a circumferential housing shoulder (17) the The end (14) of the bellows (13) is clamped.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that that the seat ring (5) leading part (8) of the insert (10) is convex on the outside and in a cylindrical extension (6) of the seat ring protrudes.

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