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Regelventil Zusatz zum Patent 847 238 1)ie Erfindung bezieht sich
auf ein Regelventil finit einer scheibenförmigen oder gewellten Steuermembran, einem
Steuerbalg oder einem ähnlichen, auf Druck ansprechenden Steuerglied, welches ein
Ventilverschluliglied in Abhängigkeit von direkten oderindirekten Steuerimpulsen
betätigt. Vorzugsweise betrifft die ErfindungDruckregelventile sowie auch Teinperaturregelventile
dieser Art.
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1)urcli die Erfindung wird eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung
der im Patent 847 238 geschiitzten Erfindung bezweckt. Gemäß dem Hauptpatent
ist (las Steuerglied (Membran, Federbalg o(1. (1-l.) ringförmig ausgebildet und
konzentrisch um den Ventildurchflußkanal bzw.um die Ventilverschlußeinrichtung ,herum
angeordnet und trägt in seiner inneren Ringöffnung einen Ventilsitz, der mit einem
ortsfest angeordneten Ventilverschlußglied, vorzugsweise einem Ventilkegel, zusammenarbeitet.
Das ortsfeste Ventilverschlußglied kann hierbei in verschiedener Weise in dem Ventil
gehalten werden. Als Beispiel hierfür wurde ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei
dem das Ventilverschlußglied an einer in der Ventildurchgangsachse verlaufenden
Ventilstange befestigt ist, welche mittels eines Steges im Gehäuse gehalten wird.
Diese Ausführungsform kann in manchen Fällen unzweckmäßig sein, weit die (las `-entilverschlußglied
ortsfest haltende Stange. falls sie sehr dünn ausgeführt ist, im Betrieb
zu
flattern beginnt. Ferner tritt durch den die Ventilstange im Gehäusehaltenden Steg
eine unerwünschte Verengung des Durchflußquerschnittes ein.
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Durch die vorliegende Erfindung wird eine wesentliche Verbesserung
der Ausbildung eines Regelventils dieser Art dadurch erzielt, daß das Ventilverschlußglied
an einem in Richtung der Ventildurchgangsachse verlaufenden Halterohr befestigt
ist, welches mit dem Ventilgehäuse verbunden und von der Strömung durchflosssen
isst.
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Die Befestigung des Ventilverschlußgliedes an einem solchen Halterohr
anstatt an einer einfachen Ventilstange hat zunächst den Vorteil, daß das Rohr eine
größere Biegefestigkeit und Steifigkeit besitzt, so daß ein Flattern des Ventilverschlußgliedes
nicht mehr möglich ist. Weiterhin bildet das Halterohr einen günstigen Durchflußkanal,
so daß der durch das Ventil verursachte Druckverlust wesentlich verkleinert wird.
Schließlich ist auch die Fertigung und Montage eines Halterohres gemäß der Erfindung
einfacher.
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Das Ventilverschlußglied kann hierbei in verschiedener Weise an dem
Halterohr befestigt werden. Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist das Ventilverschlußglied
stumpf auf das Ende des Halterohres aufgesetzt, welches an dieser Stelle seitliche
!Durchbrechungen besitzt. Bei einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform
ist das Ventilverschlußglied an seiner Rückseite mit Flügeln versehen, deren freie
Enden unter Wahrung einesAbstandes zwischen Ventilverschlußglied und Halterohr in
das Ende des Halterohres hineinragen und dort befestigt sind.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
daß der den Atmungsraum des Ventils gegen den Ventildurchflußkanal abdichtende Federbalg
um das Halterohr herum angeordnet ist, wobei das den Ventilsitz mit dem Federbalg
verbindende Zwischenstück auf dem Halterohr geführt ist.- ,Ferner kann vorteilhaft
das an den Ventilzuflußkanal angeschlossene Ende des Halterohres in einem in das
Ventilgehäuse einschraubbaren Zwischenring befestigt werden, in den auch das entsprechende
Ende des Federbalges eingedichtet ist. Dadurch wird die Herstellung und Montage
des Ventils erleichtert. Um die Strömungsverhältnisse des aus dem Halterohr ausströmenden
und um den Ventilverschlußkörper herum fließenden Mediums zu verbessern, ist es
vorteilhaft, das Ventilverschlußglied an .seiner Rückseite mit einer stromlinienförmigen
Wölbung und an seiner Vorderseite mit einer stromlinienförmigen Kegelkappe zu versehen.
Diese und weitere Einzelheiten der.Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung
und in der Zeichnung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert und
veranschaulicht.
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Fig. i zeigt im Längsschnitt ein Regelventil gemäß der Erfindung mit
einem mit seitlichen Durchbrechungen und stumpf aufgesetztem Ventilkegel versehenen
Halterohr; Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Halterohr gemäß der Linie A-B der
Fig. i ; Fig. 3 zeigt im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform des Regelventils
mit einem Ventilverschlußglied, welches mittels an seiner Rückseite angeordneten
Flügeln im Halterohr befestigt ist, und Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Flügel
gemäß der Linie A-B der Fig 3.
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Die in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsformen von Regelventilen,
in diesem Falle Druckminderern, gemäß der Erfindung besitzen ein zweiteiliges Gehäuse
1, 2, , dessen Hälften durch Schrauben 3 miteinander verbunden sind. Die rohrförmig
verlängerte Gehäusehälfte i besitzt einen Eintrittsstutzen 4, während die schalenartige
Gehäusehälfte 2 mit einem Austrittsstutzen 5 versehen ist. Der Durchfluß durch das
Ventil erfolgt in Richtung der Längsachse E .(Eintritt) und A (Austritt). Um diese
Ventildurchgangsachse E-A herum ist das GAäuse 1, 2 mit den Stutzen 4, 5 konzentrisch
angeordnet. .
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Um den in Richtung der Pfeile E-A verlaufenden Ventildurchflußkanal
und die Ventilv erschlußeinrichtung herum ist ein in diesem Fall membranförmiges
Steuerglied 6 angeordnet, beispielsweise eine Gummi- oder Metallmembran. .Diese
Steuermembran 6 befindet sich in dem schalenartig erweiterten Teil des Gehäuses
1, 2 und ist zwischen detl beiden Gehäusehälften festgeklemmt. Die Steuermembran
6 trägt in ihrer inneren Ringöffnung einen Ventilsitz 7, dessen vorderer Teil in
der zum Austrittsstutzen 5 führenden Mündung der Gehäusehälfte 2 unter Freilassung
eines Ringspaltes geführt ist.
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Der bei den Bewegungen der Steuermembran 6 axial bewegte Ventilsitz
7 arbeitet mit einem ortsfest angeordneten Ventilverschlußglied 8 susammen, welches
im Ausführungsbeispiel aus einem flachen Ventilteller oder auch aus einem Ventilkegel
besteht. Dieses Ventilverschlußglied 8 wird erfindungsgemäß durch ein in Richtung
der Ventildurcllgangsachse E-A verlaufendes Halterohr 9 starr und ortsfest gegenüber
dem Ventilsitz 7 gehalten, wobei jedoch gegebenenfalls eine Verstellung des Ventilverschlußgliedes
bzw. des Halterohres in Längsrichtung möglich ist. Das Halterohr 9, ist an seinem
hinteren Ende vorteilhaft in einemZwischenring iobefestigt, beispielsweise eingeschraubt,
welcher seinerseits in das Ventilgehäuse i eingeschraubt ist. An diesem Ende ist
das Halterohr 9 an den Ventilzuflußkanal i i angeschlossen, der durch den Eintrittsstutzen
q. verläuft.
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Die Anordnung und Befestigung des Ventilverschlußgliedes 8 in dem
Halterohr 9 kann in verschiedener Weise geschehen. Gemäß Fig. i und 2 ist das Ventilverschlußglied
8 stumpf auf das freie Ende des Halterohres 9 aufgesetzt, welches an dieser Stelle,
also unmittelbar vor dem Ventilverschlußglied, mit seitlichen Durchbrechungen 12
versehen ist. Gemäß Fig.3 und 4 ist das Ventilverschlußglied 8 an seiner Rückseite
mit rippenartigen, z. B. sternförmig angeordneten Flügeln 13 versehen; deren freie
Enden in das Halterohr 9 hineinragen und dort mit letzterem verbunden sind. Hierbei
ist aber zwischen dem Ventilverschlußglied 8 und dem
vorderen Ende
des Halterohres 9 ein Abstand gewahrt, so daß an dieser Stelle seitliche Öffnungen
gebildet werden.
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Das in seinem Druck zu regelnde Medium, beispielsweise eine Flüssigkeit,
strömt in Richtung des Pfeiles E durch den Einlaßkanal nj in das Halterohr 9 ein
und verläßt dasselbe gemäß Fig. i und 2 durch die seitlichen Durchbrechungen i2
odergemäß Fig.3 und 4 durch den Zwischenraum zwischen dem Ventilverschlußkörper
8 und dem vorderen Ende des Halterohres 9. Die Flüssigkeit strömt dann um das Ventilverschlußglied
8 herum und bei geöffnetem Ventil durch den Ventilsitz 7 hindurch und durch den
Austrittsstutzen 5 in Richtung des Pfeiles A ab. Damit die Strömung um das Ventilverschlußglied
8 herum möglichst wirbelfrei geführt wird, ist es zweckmäßig, das Ventilverschlußglied8
nach strömungstechnischen Gesichtspunkten auszubilden. Vorteilhaft ist das Ventilverschlußglied
8 zu diesem Zweck an seiner Rückseite mit einer dem Stromlinienverlauf entsprechenden
Wölbung 14 und an seiner Vorderseite mit einer ebenfalls dem Stromlinienverlauf
angepaßten Kegelkappe 15 versehen. Die Ventilsitzöffnung 16 ist dann zweckmäßig
entsprechend der Kegelkappe 1'5 nach dem Ventilverschlußglied 8 hin kegelförmig
erweitert. Der Steuerimpuls wird bei den Ausführungsbeispielen durch den im Austrittsraum
des Ventils herrschenden Druck gegeben, welcher durch den Ringspalt zwischen Ventilsitz
7 und Gehäusehälfte 2 in den Impulsraum 17 des Ventils eindringt und dort die Steuermembran6
entsprechend verschiebt. Dadurch wird auch der Ventilsitz 7 in Richtung auf das
Ventilverschlußglied 8 oder von demselben bewegt und dadurch der Durchfluß des Mediums
entsprechend dem Druck im Austrittsraum geregelt. Anstatt dessen kann auch eine
Steuerung der Membran durch fremde Impulse erfolgen, welche von außen in den in
diesem Fall gegenüber dem Ventilaustrittsraum abgedichteten Impulsraum eingeführt
werden.
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Hinter der Steuermembran 6 ist ein mit der Außenluft in Verbindung
stehender Atmungsraum 18 vorgesehen, welcher gegen den Ventildurchflußkanal mittels
eines durch ein Zwischenstück i9 mit dem Ventilsitz 7 verbundenen Federbalges 2o
abgedichtet ist, der gleichzeitig als Entlastungsbalg dient. Gemäß einer vorteilhaften
Ausführung der Erfindung ist dieser Federbalg 20 um das Halterohr 9 herum angeordnet.
Das Zwischenstück i9 kann dann zweckmäßig hinter der Rohröffnung auf dem Halterohr
9 geführt sein.
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Auf die Steuermembran 6 bzw. das Zwischenstück i9 wirkt über Druckstifte
21 eine Regulierfeder 2,2, die mit Hilfe eines auf dem Gehäuse i verschraubbaren
Regulierringes 23 einstellbar ist. Um diese Regulierung nach außen abzudecken, kann
um das Ventil herum ein Mantel aus Blech od. dgl. vorgesehen sein. Beispielsweise
kann ein Rohrmantel 24 an dem Gehäuse i befestigt sein, oder es kann ein Rohrmantel
25 an dem Regulierring 23 angeordnet werden. Gemäß den Ausführungsbeispielen sind
zwei derartige Rohrmäntel 24, 25 gegenüberliegend befestigt und teleskopartig ineinandergeschoben,
so daß die Regulierfeder unbehindert durch diesen Gehäusemantel verstellt werden
kann.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die erläuterten und dargestellten
Ausführungsbeispiele, sondern kann im Rahmen des Erfindungsgedankens beliebig variiert
werden. Insbesondere kann die Anordnung und Ausbildung des Halterohres, die Verbindung
desselben mit dem Ventilverschlußglied, die Anordnung und Ausbildung der Rohrdurchtrittsöffnungen
und die Ausbildung des Steuergliedes, des Entlastungsbalges und derRegulierung in
abweichender Weise ausgeführt werden, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.