DE8506201U1 - Drosselventil - Google Patents

Description

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1. März 1985 Drossel ventil

Die Erfindung betrifft ein Drosselventil mit einem innerhalb einer Ventilkammer mittels einer Ventilspindel koaxial zu einem Ventilsitz verstellbaren Ventilkörper und zumindest einem tangential oder radial in diese Ventilkammer mündenden Einlaß.

Solche Drosselventile mit einem radial oder tangential ange= strömten Ventilkörper können beispielsweise bei sogenannten Wasserschaltern Verwendung finden.

Bei solchen Ventilen bildet sich in der Ventilkammer ein Strömungswirbel, in dessen Kern sich der Ventilkörper befindet.

Aufgabe der Erfindung ist, die Gestaltung eines solchen Ventilkörpers derart kantenfrei und strömungsgünstig durch= zuführen, daß diese Gestaltung der Gefahr eines Strömungs= abrisses auch bei hohen Durchflußmengen zuverlässig vor= beugt, sich ferner bei verschiedenen Einstellungen durch optimal geringe Geräuschentwicklung auszeichnet und darüber hinaus auch der Gefahr von Kavitationen entgegenwirkt.

Insbesondere soll das erfindungsgemäße Drosselventil dem Benutzer eines Brauchwassergerätes, z.B. eines gasbeheizten Speichers oder eines Umlaufwasserheizers, die Möglichkeit erschließen, am Gerät bestimmte Zapfmengen jahreszeitlich bedingt vorzuwählen, ohne daß sich dadurch eine Erhöhung des Geräuschpegels ergibt.

Erfindungsgemäß ist der zumindest über den vom Durchtritts= querschnitt des Einlasses bestimmten Axialbereich verstellbare

Ventilkörper zumindest in seinem dem Ventilsitz zugewendeten Teil kalottenförmig verjüngt gestaltet.

Dadurch wird gewährleistet, daß der Ventilkörper bei richtiger Abstimmung seiner Abmessungen auf den Durchmesser des Ventil³ Sitzes den Einlaufwasserstrom derart harmonisch unterteilt und zum Auslaß lenkt, daß all den oben erwähnten Nachteilen weitestgehend vorgebeugt wird.

Die Erreichung der erfindungsgemäß angestrebten Ziele wird dadurch begünstigt, daß der Ventilsitz kantig, entweder scharfkantig mit einem Winkel von 90 oder mit einer gering= fügigen Fase, profiliert wird.

Ferner ist es für die Lösung der gestellten Aufgaben von Vorteil, wenn der Größtdurchmesser des Ventilkörpers nur geringfügig größer als der lichte Durchmesser des Ventil= sitzes ist.

Hinsichtlich der Gestaltung des Ventilkörpers bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedenerlei Möglichkeiten, die der besseren Verständlichkeit wegen nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert sind, die Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulichen. Im einzelnen zeigt

Fig.l eine erste Ausführungsform eines Drosselventiles im Schnitt, die

Fig.2 eine abgewandelte zweite Ausführungsform gleich falls im Schnitt,

Fig.3 bis 5 stellen in Seitenansicht bzw. in Quer= schnitten verschiedene Gestaltungen des Ventil= körpers dar und

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Fig. 6 und 7 zeigen in einem Axial- bzw. einem Quer= schnitt nach VI-VI bzw. VII-VII ein erfindungs= gemäßes Drosselventil schematisch.

Das Gehäuse 1 (Teil eines sogenannten Wasserschalters) und ein darin verschraubter Gewindestopfen 2 einer beispielsweise dargestellten Armatur nach Fig.l umschließen eine Ventil= kammer 3; die von einer in» Innengewinde des GewindestoDfens 2 lagernden, mittels eines Knebels 4 drehbaren Gewindespindel 5 durchsetzt wird, an deren freiem Ende der Ventil² körper 6 befestigt ist. In diese Ventilkammer 3 mündet tangential oder radial ein Einlaß 7, über den aus einer Zufuhrleitung 8 Wasser in die Ventilkammer 3 eintritt und am Ventilkörper 6 vorbei über den Auslaß 9 austritt.

Die Wassermenge wird von der Stellung des Ventilkörpers 6 in bezug zum scharfkantig oder nur geringfügig abgefast pro= filierten Ventilsitz 10 bestimmt, und der Größtdurchmesser des Ventilkörpers 6 ist nur geringfügig größer als der lichte Durchmesser des Ventilsitzes 10. Der Ventilkörper 6 ist mittels der Gewindespindel 5 über den vom Durchtrittsquerschnitt des Einlasses 7 bestimmten Axialbereich der Ventilkammer 3 derart' verstellbar, daß das¹ eintretende "Wasser '-TwIe Sfit^u ^ '"'* Pfeilen angedeutet - beidseits des Ventilkörpers 6 in den Auslauf 9 strömt und in der Ventilkammer 3 einen Wirbel bildet, in dessen Kern sich der Ventilkörper 6 befindet.

Dadurch, daß der dem Ventilsitz 10 zugewendete Teil des Ventilkörpers 6 beim Ausführungsbeispiel nach Fig.l kalotten= förraig und der Ventilsitz 10 ketutig gestaltet sind, wird der Gefahr eines Strömungsabrisses zuverlässig vorgebeugt.

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Wie Fig.l ferner zeigt, kann der Ventilsitz 10 von einem in die Ventilkammer 3 ausragenden, sich axial bis in den Bereich des Einlasses 7 erstreckenden Ringflansch 11 gebildet sein.

Das Prinzip einer möglichen Abwandlung bzw. Erweiterung der Erfindung wird durch Fig.2 dargestellt» Der angestrebte Effekt dieser Abwandlung ist eine selbsttätige Einstellung

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einer Druckfeder 12 erreicht, die sich am Gehäuse 1 abstützt, mit der Größe der durch den Wasserdruck beaufschlagten Flächen des Ventilkörpers 6". Die Feder 12 drückt den Ventil= körper 6', der sich auf der Achse 17* bewegen kann, derart gegen den wirksamen Wasser-Anschlußdruck, daß sich stets derselbe Wasserdurchfluß einstellt. Durch die mittels des Knebels 4 drehbare Spindel 5, die in diesem Fall keine me= chanische Verbindung mit dem Ventilkörper 6* aufweist, läßt sich der Ventilkörper 6' gegen die Druckfeder 12 bewegen und damit eine Verringerung der Wassermenge erreichen, wenn die Spindelspitze gegen die dem Ventilsitz 10 abgewandte Seite des Ventilkörpers 6^f drückt.

Im Rahmen der Erfindung stehen für die Gestaltung des Ventil-=

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körpers 6 bzw. 6*

lichkeiten offen; so kann der Ventilkörper 6 bzw. 6* in seinem dem Ventilsitz 10 zuzuwendenden Teil 13 mit einem etwa in einem Bereich von 90 bis 180 wählbaren"Kegelwinkel" OC im Bereich der Spitze gestaltet werden. Fig.3 zeigt weiter, daß der Ventilkörper 6¹ zwischen seinem kegelartigen Teil 13 und dem kegelartigen, in die Gewindespindel 5 auslaufenden Teil 14 einen zylindrischen Teil 15 aufweisen kann.

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Fig. 4 soll darstellen, daß der kegelstumpfförmige Teil aus Fig.3 und Fig.5 wahlweise ganz weggelassen werden kann, U

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Teil 15 aufsitzt. f

Fig.4 zeigt außerdem einen Ventilkörper 6 mit einem kalotten= förmig gestalteten Teil 13, der eine zentrale Abflachung 13' aufweist, die durch die Gewindebohrung für den Gewindezapfen der Spindel 5 gebildet unc» von demselben ausgefüllt wird.

Eine besonders strömungsgünstige Form des Ventilkörpers 6 ist in Fig.5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform geht der kalottenförmige Teil 13 mit einer Ausrundung 16 in den kegelstumpfförmigen Teil 14 über«

Die Fig. 6 und 7 zeigen nochmals schematisch das erfindungs= gemäße Drosselventil mit einer Einlaßleitung 8, deren Achse 8* die Wandung der Kammer 3 tangiert und dadurch in dieser Kammer 3 die in Fig.7 mit Pfeilen angedeuteten Wirbel ent« stehen läßt.

Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung mannigfache Ausgestaltungen des Drosselventiles .denkbar; so könnte .etwa ... ^, /die Ventilkammjer mit einer den Rauhigkeitsgrad dieser ,Wandung beeinflussenden Kunststoff-Auskleidung versehen werden, um dadurch die Strömungsverhältnisse wünschenswert zu verändern. Zusätzlich oder alternativ kann durch die erwähnte Kunst" Stoffauskleidung, wenn sie geringe dynamische Steifigkeit besitzt, eine Wasserschall-Dämpfung und damit noch geringere Luft- und Körper-Schallabstrahlung des eriiindungsgemäßen Drosselventiles erreicht werden.

Claims (9)

I ^ ft ""^^ . 1 . 1. März 1985 Ansprüche :

1. Drosselventil mit einem innerhalb einer Ventilkammer mittels einer Ventilspindel koaxial zu einem Ventilsitz verstellbaren Ventilkörper und zumindest einem tangential - oder radial in diese Ventilkammer mündenden Einlaß, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest über den vom Durchtrittsquerschnitt des Einlasses (7) bestimmten Axialbereich der Ventilkammer (3) verstellbare Ventil= körper (6,6*) zumindest in seinem dem Ventilsitz (10) zugewendeten Teil (13) kalottenförmig verjüngt gestaltet ist.

2. Drosselventil .lach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (10) kantig ausgebildet ist.

3. Drosselventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich= net, daß der Größtdurchmesser des Ventilkörpers (6,6') nur geringfügig größer als der lichte Durchmesser des Ventilsitzes (10) ist.

*gekennzelehnet:i' daß *äer"ari 'der Ventilspindel (5j befes« " tigte Ventilkörper (6,6*) mit einem kegelstumpfförmigen Teil (14) in die Ventilspindel (5) übergeht (Fig.3).

5. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (6) zwischen seinem kalottenförmigen Teil (13) und dem kegelstumpfförmigen Teil (14) einen zylindrischen Teil (15) aufweist (Fig.4).

6. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kalottenförmige Teil (13) mit feiner .Ausrundung (i6J. in den, kegelstumpf £ örmlgeit^Xeil,..^^-^,^,....

(14) übergeht (Fig.5).

7. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der auf einem Fortsatz der Ventil= spindel (5) beweglich gelagerte Ventilkörper . (6*> unter dem Einfluß siner am Gehäuse (1) abgestützten Druck- oder Zugfeder (12) steht, die ihn in Richtung gegen das freie Ende der Ventilspindel (5) drückt bzw. zieht (Fig.2).

8. Drosselventil nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil= körper (6¹) durch Kraftschluß mit der Ventilspindel (5) gegen die Kraft der Feder (12) in Richtung zum Ventil= sitz (10) preßbar ist.

9. 'Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (10) von einem in die Ventilkammer (3) ausragenden, sich axial bis in den

■·■-'·- Bereich des Einlasses (7) erstreckenden

gebildet ist (Fig.l).