DE9320686U1

DE9320686U1 - Ringkolbenventil

Info

Publication number: DE9320686U1
Application number: DE9320686U
Authority: DE
Original assignee: Bopp and Reuther Armaturen GmbH
Current assignee: VAG GmbH
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1993-10-19
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2003-10-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Ringkolbenventil mit einem rotationssymmetrischen Gehäuse, das ablaufseitig nach innen eingezogen und mit einem Ventilsitz versehen ist, einem im Gehäuse konzentrisch angeordneten, nur ablaufseitig offenen Führungszylinder, einem darin drehfest und axial verschieblich geführten Ventilkolben, der an seiner aus dem Führungszylinder heraustretenden Stirnseite eine Ventildichtung aufweist, und einem im Ringspalt zwischen Gehäuse und Ventilkolben angeordneten Drosselorgan in Form eines Lochzylinders.

Ringkolbenventile werden als reine Drosselventile, als Regel- oder Absperrventile eingesetzt. Je nach Verwendungszweck ist die Ventildichtung selbst beziehungsweise der ablaufseitige Bereich des Ventils unterschiedlich gestaltet. Das eingangs genannte Ringkolbenventil mit Lochzylinder wird vorzugsweise als Regelorgan bei großen Druckdifferenzen und geringem Gegendruck,

z.B. an Behältereinläufen oder dergleichen, eingesetzt. Es zeichnet sich durch eine gute Regelcharakteristik sowie dadurch aus, daß der Druck an dem Lochzylinder weitgehend ohne Kavitationserscheinungen abgebaut wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ringkolbenventil des eingangsgenannten Aufbaus für größere Druckdifferenzen bei gleichzeitig verbesserter Regelcharakteristik vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, das mit Abstand zu dem Lochzylinder ein weiterer, konzentrischer Lochzylinder vorgesehen ist, dessen Durchgangslöcher gegenüber denen des ersten Lochzylinders versetzt angeordnet, sind.

Mit dieser Ausbildung des Ringkolbenventils wird in dem Ringspalt zwischen Ventilkolben und Ventilsitz eine zweistufige Drossel erhalten, die es gestattet, höhere Zulaufdrucke wirksam abzubauen beziehungsweise gegen extrem niedrige Gegendrucke zu regeln.

5 In bevorzugter Ausführung weisen die Durchgangslöcher des einen Lochzylinders einen anderen Querschnitt auf als die des anderen Lochzylinders. Dabei ist vorteilhafterweise der Querschnitt der Durchgangslöcher des inneren Lochzylinders größer als der der Durchgangslöcher des äußeren Lochzylinders, so daß innerhalb des Drosselorgans ein Druckabbau von der Zulaufseite zur Ablaufseite stattfindet. Auch kann die Querschnittsform der Durchgangslöcher in den beiden Lochzylindern verschieden sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Lochzylinder zur Einstellung des Lochversatzes axial oder rotatorisch verstellbar sind.

Bei dieser Ausführungsform kann die Drosselwirkung des Ringkolbenventils problemlos an den jeweiligen Bedarfsfall (Höhe der Druckdifferenz beziehungsweise des Gegendrucks) durch Verstellen der Lochzylinder und dadurch erfolgende Veränderungen des Überdeckungsgrades der Durchgangslöcher angepaßt werden.

In weiterhin bevorzugter Ausbildung ist vorgesehen, daß die Lochzylinder mit ihrem einen Ende mit dem Ventilkolben verbunden sind und -diesen verlängernd- mit ihrem anderen Ende in den Ventilsitz eintauchen, und daß die Ventildichtung an dem Ventilkolben außerhalb des äußeren Lochzylinders angeordnet ist.

Der Außendurchmesser des äußeren Lochzylinders ist wenig kleiner als der Innendurchmesser des ringförmigen Ventilsitzes, so daß der Lochzylinder bei Betätigen des Ventils mehr oder weniger in die Ventildichtung eintaucht und eine entsprechend kleinere oder größere axiale Länge des Lochzylinders innerhalb des Ringspaltes zwischen Gehäuse und Kolben als Drossel wirkt. Die Ventildichtung am Ringkolben, wie auch der Ventilsitz befinden sich auf der Hochdruckseite vor den Lochzylindern, so daß sie keiner Kavitation ausgesetzt sind.

0 Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsformen. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 einen Axialschnitt des Ringkolbenventils, wobei die Lochzylinder aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt sind;

Figur 2 einen vergrößerten Teilschnitt einer ersten Ausführungsform des Ringkolbenventils gemäß Figur 1

und

Figur 3 einen der Figur 2 entsprechenden Schnitt einer zweiten Ausführungsforra des Ringkolbenventils.

Das Ringkolbenventil weist ein rotationssymmetrisches Gehäuse 1 auf, das an seinen beiden Stirnseiten nach innen eingezogen ist und in eine Fluid-Leitung eingesetzt wird, in der eine Flüssigkeit oder ein Gas in Richtung des Pfeils 2 strömt. An der ablaufseitigen Stirnseite weist das Gehäuse 1 einen Ventilsitz 3 auf, der vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff besteht.

Innerhalb des Gehäuses 11 ist ein Führungszylinder 4 konzentrisch angeordnet, der an seiner zulaufseitigen Stirnseite 5 durch eine sphärische Fläche geschlossen, an der gegenüberliegenden, abblaufseitigen Stirnseite hingegen offen ist. Innerhalb des Führungszylinders 4 ist wiederum konzentrisch der Ventilkolben 6 angeordnet, der mit seiner einen Stirnseite 7 die offene Stirnseite des Führungszylinders 4 durchgreift und dort eine ringförmige Ventildichtung 8 aufweist. Der Ventilkolben 6 ist an Stegen 9 des Führungszylinders 4 axial verschieblich und drehfest geführt. Im Bereich seiner Stirnseite 7 ist der Ventilkolben 6 mittels Ringdichtungen 10 am Führungszylinder 4 abgedichtet.

Der Ventilkolben 6 wird mittels einer das Gehäuse 1 durchgreifenden Welle 11 manuell oder motorisch angetrieben. Das Drehmoment der Welle 11 wird über einen

Kurbeltrieb, bestehend aus der Kurbel 12, dem Pleuellager 13, und der Pleuelstange 14 in eine lineare Bewegung des Ventilkolbens umgesetzt. Der Ventilkolben läßt sich somit aus dem Führungszylinder 4 in Richtung zum Ventilsitz 3 aus der Öffnungsstellung gemäß Figur 1 in die nicht gezeigte Schließstellung, in der die Ventildichtung 8 dem Ventilsitz 3 aufliegt, bewegen.

Das Ringkolbenventil gemäß Figur 1 läßt sich als Absperrorgan, als Regelorgan oder auch als bloßes Drosselorgan einsetzen.

Als Regelorgan für große Druckdifferenzen und geringen Gegendruck an der Ablaufseite sind die in Figur 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigten, aus Figur 2 und 3 aber näher erkennbaren Lochzylinder 15, 16 vorgesehen. Die Lochzylinder 15, 16 sind koaxial angeordnet. Der äußere Lochzylinder 15 weist Durchgangslöcher 17, der innere Zylinder 16 Durchgangslöcher 18 auf, die gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind. Dabei weisen die Durchgangslöcher 17 des äußeren Lochzylinders 15 einen kleineren Durchmesser auf als die Durchgangslöcher 18 des inneren Lochzylinders 16. Ferner sind die Durchgangslöcher 17, 18 in den beiden Lochzylindern gegeneinander versetzt. Schließlich weisen die Lochzylinder 15, 16 einen geringen Abstand voneinander auf, so daß zwischen ihnen ein Spalt 19 gebildet wird. Durch die Lochzylinder wird die Strömung gedrosselt und der zulaufseitige hohe Druck auf den ablaufseitig vorhandenen geringeren Gegendruck reduziert. Mittels des Ventilkolbens 5 lassen sich die Druckdifferenz beziehungsweise der Gegendruck regeln.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind die Lochzylinder 15, 16 ortsfest an dem Ventilsitz 3 befestigt und der Ventilkolben 5 taucht bei axialer Verstellung in den inneren Lochzylinder 16 ein und deckt dabei je nach Eintauchtiefe eine unterschiedliche Anzahl der Durchgangslöcher 18 am inneren Lochzylinder 16 ab. In der geschlossenen Stellung liegt die innerhalb des inneren Lochzylinders 16 befindliche Ventildichtung 8 am Ventilkolben 5 dem Ventilsitz 3 dichtend auf.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 sind die Lochzylinder 15, 16 an der vorlaufenden Stirnseite des Ventilkolbens 5 befestigt und liegt die Ventildichtung 8 außerhalb des äußeren Lochzylinders 15. Der äußere Lochzylinder 15 weist einen Durchmesser auf, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Ventilsitzes 3, so daß die Lochzylinder 15, 16 bei axialem Verstellen des Ringkolbens 5 in den Ventilsitz 3 eintauchen. Ent-0 sprechend der Eintauchtiefe wird eine mehr oder weniger große Anzahl der Durchgangslöcher 17 des äußeren Lochzylinders 15 geschlossen. In der Endstellung -der Schließstellung des Ringkolbenventils- liegt die Ventildichtung 8 dem Ventilsitz 3 dichtend auf. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, das die Ventildichtung 8 einer möglichen Kavitation, die durch die Drosselung bei hohen Druckdifferenzen beziehungsweise bei entsprechenden Medien auftreten kann, entzogen ist.

Um den Regelbereich zu erhöhen, können die Lochzylinder 15, 16 gegeneinander verstellbar sein. Dies läßt sich am einfachsten dadurch erreichen, das einer der beiden Lochzylinder gegenüber dem anderen drehbar ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 kann dies beispiels-

weise in einfachster Weise dadurch geschehen, daß der eine Lochzylinder 15 mit dem Ventilkolben 5 starr verbunden ist, der andere hingegen am Ventilkolben drehbar gelagert ist und beide Lochzylinder 15, 16 über ein selbsthemmendes Gewinde oder dergleichen verbunden sind.

Die Durchgangslöcher 17, 18 in den Lochzylindern 15, 16 können beliebige, gegebenenfalls auch verschiedene Querschnittsformen aufweisen. Sie können beispielsweise als Rund, Quadrat- oder Langlöcher ausgebildet sein. Die Lochzylinder können aus einem Rohr oder einem Lochblech hergestellt sein.

Claims

PATENTANWALTS..· ·&ldquor;· &ldquor;· ..· ·

DIPL.-I

. HEINER LICHTI

DlPL-PHYS. DR. RER. NAT. JOST LEMPERT D-76207 KARLSRUHE (DURLACH)

POSTFACH 410760
DIPL-ING. HARTMUT LASCH TELEFON: (O72D94328I5 TELEFAX: (07211 9432B40

Bopp & Reuther 12806.3/94 Lj/kr

Armaturen GmbH ²⁸· September 1994

Carl-Reuther-Str. 1

68305 Mannheim

Schutzansprüche

1. Ringkolbenventil mit einem rotationssymmetrischen

Gehäuse, das ablaufseitig nach innen eingezogen und mit einem Ventilsitz versehen ist, einem im Gehäuse konzentrisch angeordneten, nur ablaufseitig offenen Führungszylinder, einem darin drehfest und axial
verschieblich geführten Ventilkolben, der an seiner aus dem Führungszylinder heraustretenden Stirnseite eine Ventildichtung aufweist, und einem im Ringspalt zwischen Gehäuse und Ventilkolben angeordneten

Drosselorgan in Form eines Lochzylinders dadurch
gekennzeichnet, daß mit Abstand zu dem Lochzylinder (15) ein weiterer, konzentrischer Lochzylinder (16) vorgesehen ist, dessen Durchgangslöcher (18)

gegenüber denen (17) des ersten versetzt angeordnet sind.
2. Ringkolbenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher (17, 18) in den beiden Lochzylindern (15, 16) unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
3. Ringkolbenventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher (18) des inneren Lochzylinders (16) einen größeren Querschnitt als die (17) des äußeren Lochzylinders (15) aufweisen.
4. Ringkolbenventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher

(17) des einen Lochzylinders (15) eine andere Querschnittsform haben als die des anderen Lochzylinders (16).
5. Ringkolbenventil nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochzylinder (15, 16) zur Einstellung des Lochversatzes axial oder rotatorisch gegeneinander verstellbar sind.
6. Ringkolbenventil nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochzylinder (15, 16) mit ihrem einen Ende mit dem Ventilkolben (5) verbunden sind und -diesen verlängernd- mit ihrem anderen Ende in den Ventilsitz (3) eintauchen, und daß die Ventildichtung (8) außerhalb des äußeren Lochzylinders (15) an dem Ventilkolben (5) angeordnet ist.