NO120968B

NO120968B -

Info

Publication number: NO120968B
Application number: NO16046165A
Authority: NO
Inventors: Smissen C Van Der
Original assignee: Draegerwerk Ag
Priority date: 1964-12-05
Filing date: 1965-11-13
Publication date: 1970-12-28
Also published as: DK114597B; SE334544B; BE673251A; GB1111590A; NL6515541A; FR1466411A; AT265031B; CH438042A

Description

Ventil. Valve.

Foreliggende oppfinnelse angår en ventil for regulering av en fluidumstrøm. The present invention relates to a valve for regulating a fluid flow.

Oppfinnelsen angår særlig en ventil med en ventiltallerken som kan beveges aksialt i forhold til en åpning med et ven-tilsete, mellom en fullstendig lukket stilling, når likedannede deler av tallerkenen og setet ligger an mot hverandre, og en åpen stilling,, som tillater maksimal gjen-nomstrømning av åpningen. Tallerkenen har tilnærmet paraboloid form for å gi teoretisk sett en tverrsnittsøkning for strømmen proporsjonalt med løfting av tallerkenen. For å oppnå bevegelse av tallerkenen er det vanlig å forsyne ventilspin-delen som er festet koaksialt til tallerkenen, med gjenger, som løper i en gjenget del, idet spindelen utvendig er forsynt med et håndtak eller hjul. Sike ventiler er til-fredsstillende i enkelte tilfelle, men i andre tilfelle har de sin begrensning. En viktig anvendellse er i forbindelse med varmt vann til radiatorer, hvor de danner en del av et sentralvarmeanlegg og hvor ventilen anvendes for regulering av strømmen av varmt vann gjennom radiatorene. Det er ofte ønskelig å kunne begrense strømmen av varmt vann gjennom ventilen til en liten prosentdel av full åpning av ventilen, og begrensningen ligger i at i slike tilfelle har man funnet at ventilen må praktisk talt lukkes helt for å oppnå noe resultat, fordi motstanden som ytes av åpningen bare er virkningsfull når den er stor, sammenliknet med motstanden som hele røret danner i kretsen. En effektiv regulering består således i å redusere arealet av den ringformede åpning uten at dets lengde endres. I denne tilstand vil en liten grad av bevegelse frembringe en stor endring i motstanden. Videre vil et mteget tynt belegg av fremmedlegemer som av-settes av vannet, øke motstanden meget ved en svært smal åpning. Hvis f. eks. en åpning på 0.8 mm minskes til 0,4 mm ved et belegg på 0.2 mm på begge sider, halve-res arealet og motstanden økes fire ganger. Av denne grunn oppnår man ikke noen proporsjonal strømning ved lav prosent av maksimial strømning. Et liknende belegg på begge sider ved en åpning på 3 mm<2>, vil redusere arealet i forholdet 7<2> til 8<2> og øke motstanden 70 pst. og foreliggende oppfinnelse er basert på dette punkt og dets anvendelse på ventiler hovedsakelig for å unngå den ovenfor nevnte begrensning. The invention relates in particular to a valve with a valve plate which can be moved axially in relation to an opening with a valve seat, between a completely closed position, when similar parts of the plate and the seat abut against each other, and an open position, which allows maximum through-flow of the opening. The plate has an approximately paraboloid shape to theoretically give a cross-sectional increase for the flow proportional to the lifting of the plate. In order to achieve movement of the plate, it is common to provide the valve spin part, which is attached coaxially to the plate, with threads, which run in a threaded part, the spindle being externally provided with a handle or wheel. Sike valves are satisfactory in some cases, but in other cases they have their limitations. An important application is in connection with hot water for radiators, where they form part of a central heating system and where the valve is used to regulate the flow of hot water through the radiators. It is often desirable to be able to limit the flow of hot water through the valve to a small percentage of full opening of the valve, and the limitation lies in the fact that in such cases it has been found that the valve must be practically completely closed to achieve any result, because the resistance which provided by the opening is only effective when it is large, compared to the resistance which the entire pipe forms in the circuit. An effective regulation thus consists in reducing the area of the annular opening without changing its length. In this condition, a small amount of movement will produce a large change in resistance. Furthermore, a very thin coating of foreign bodies deposited by the water will greatly increase the resistance at a very narrow opening. If e.g. an opening of 0.8 mm is reduced to 0.4 mm by a coating of 0.2 mm on both sides, the area is halved and the resistance is increased four times. For this reason, no proportional flow is achieved at a low percentage of maximum flow. A similar coating on both sides at an opening of 3 mm<2>, will reduce the area in the ratio 7<2> to 8<2> and increase the resistance 70 percent and the present invention is based on this point and its application to valves mainly to avoid the above-mentioned limitation.

Ifølge oppfinnelsen er -ventilen karakterisert ved en ventiltallerken som er forsynt med minst ett ekstra gjennomløp, som er således plasert at det avdekkes etter hvert som tallerkenen løftes fra sitt sete og er således dimensjonert at ventilen har tilnærmet proporsjonal strømnings/karakte-ristikk, særlig ved lav prosent av maksimal strømning, f. eks. mellom 0 og 40 pst. According to the invention, the valve is characterized by a valve plate which is provided with at least one additional passage, which is positioned in such a way that it is uncovered as the plate is lifted from its seat and is dimensioned in such a way that the valve has approximately proportional flow/characteristics, especially when low percentage of maximum flow, e.g. between 0 and 40 per cent.

Utførelseseksempler på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningen. Embodiments of the invention shall be explained in more detail with reference to the drawing.

Fig. 1 viser et sideriss delvis i snitt Fig. 1 shows a side view, partially in section

av en ventil ifølge oppfinnelsen. of a valve according to the invention.

Fig. 2 viser en detalj av ventilen i fig. Fig. 2 shows a detail of the valve in fig.

1 sett i retningen av pilen A. 1 set in the direction of arrow A.

Fig. 3 viser karakteristikken for en ventil av den type som er vist i fig. 1 og 2, sammenliknet med en vanlig ventil. Fig. 4 og 5 viser en ventil som er forskjellig fra den som er vist i figurene 1 og 2. Fig. 3 shows the characteristic for a valve of the type shown in fig. 1 and 2, compared to a normal valve. Figures 4 and 5 show a valve which is different from that shown in Figures 1 and 2.

I fig. 1, 2 og 3 har ventilhuset 11 et In fig. 1, 2 and 3 have the valve housing 11 et

inntak 12, et utløp 13 og en del 14 som om- intake 12, an outlet 13 and a part 14 which re-

slutter ventiltallerkenen. Innløpet og utlø- closes the valve plate. The inlet and outlet

pet har samme akse med innvendige gjen- pet has the same axis with internal re-

ger og har åpninger 15, 16 for plugger, ventilasjonskran eller tømmekran, hvis dette er nødvendig. Mellom inniøpet 12 og delen 14 er det ånordnet en åpning 17 i en ribbe'inne i huset og utløpet 13 står i for- ger and has openings 15, 16 for plugs, ventilation tap or drain tap, if this is necessary. Between the inner opening 12 and the part 14, an opening 17 is arranged in a rib inside the housing and the outlet 13 is in front of

bindelse med det innvendige av delen 14. connection with the interior of part 14.

Selve tallerkenen 18 har sirkulært tverr- The plate 18 itself has circular cross-

snitt og er tilnærmet paraboloid med en konisk flate 18a, som når ventilen er luk- section and is approximately paraboloid with a conical surface 18a, which when the valve is closed

ket, kommer i tilnærmlet lukket kontakt med setet 19 på ribben. I den paraboloide del er der en enkel langstrakt utsparing 18d. Delen 14 er lukket av en påskrudd del som har et innvendig gjenget hull med to trapésforme.de gj enger beregnet på å oppta en tilsvarende gjenget ventilstamme 18b. ket, comes into approximately closed contact with the seat 19 on the rib. In the paraboloid part there is a simple elongated recess 18d. The part 14 is closed by a screwed-on part which has an internally threaded hole with two trapezoidal threads designed to accommodate a correspondingly threaded valve stem 18b.

For å sikre en fullstendig lukning av ven- To ensure a complete closure of the ven-

tilstammen 18b,. er der anordnet en pak- stem 18b,. is there a pack-

ningsboks bestående av pakningen 21 og pakningsmutteren 22. Pakningsmutteren 22 packing box consisting of the gasket 21 and the gasket nut 22. The gasket nut 22

er på vanlig måte .forsynt med en drypp- is normally provided with a drip

krave 22a. Den indre ende av lukkedelen 20 har et sete 20b for en ventilflate 18c på ventilstammen 18b, som muliggjør at pak-ningsboksen kan pakkes mens ventilen står under trykk. claim 22a. The inner end of the closing part 20 has a seat 20b for a valve surface 18c on the valve stem 18b, which enables the packing box to be packed while the valve is under pressure.

I bruk er som oftest en slik ventil an- In use, such a valve is usually

vendt for tilførsel og også for returforbin- facing for supply and also for return connection

delse av hver enkelt radiator i et sentralvarmeanlegg eller for tilførsel eller retur- sharing of each individual radiator in a central heating system or for supply or return

forbindelse til to eller tre små radiatorer som er forbundet i serie. connection to two or three small radiators connected in series.

I fig. 3 er > ventiltallerkenens 18 form In fig. 3 is > the shape of the valve plate 18

vist som en streket linje i en størrelse som tilsvarer karakteristikkens størrelse og for- shown as a dashed line in a size that corresponds to the size of the characteristic and the

men av utsparingen er likeledes vist i en but of the recess is likewise shown in a

-strek-punktert-lihje. Kurven X angir for- -dash-dotted-line. The curve X indicates the

holdet mellom, prosentvis løfting av ventil- the distance between, percentage lift of the valve

tallerkenen og ^prosentvis gjennomstrøm- the plate and ^percent flow-

ning i en ventil: med en åpning på 12 1/2 ning in a valve: with an opening of 12 1/2

mm i diameter, Uregulert med en tallerken som har en konisk flate med 90° åpnings- mm in diameter, Unregulated with a plate having a conical surface with 90° opening

vinkel. Vanskeligheten med regulering mellom 0 pst. og 20 pst. åpning i vanlige ventiler er tydelig vist ved steilheten av kurven i dette område, og denne vanske- angle. The difficulty with regulation between 0% and 20% opening in normal valves is clearly shown by the steepness of the curve in this area, and this difficulty

lighet består i det minste for ventiler med bare paraboloid tallerken. Kurven Z equality exists at least for valves with only a paraboloid disc. The curve Z

viser hvorledes disse ventilers begrensning som resultat av det nevnte fenomen, over- shows how the limitation of these valves as a result of the aforementioned phenomenon, over-

vinnes i en 12 1/2 mm ventil som vist i fig. is obtained in a 12 1/2 mm valve as shown in fig.

1 og 2, ved en utsparing som freses med en diameter på ca. 20 mm og en tykkelse på 1 and 2, by a recess that is milled with a diameter of approx. 20 mm and a thickness of

ca. 4 mm. Diagrammet er basert på natur- about. 4 mm. The diagram is based on natural

lig størrelse. equal size.

Det er miulig ved hjelp av en slik ventil It is possible with the help of such a valve

å redusere kortslutning og også gjøre det to reduce short circuit and also do that

mulig å redusere rørdiameteren og pumpe- possible to reduce the pipe diameter and pump

kapasiteten. Et rør på 12 1/2 mm kan i praksis uten vanskelighet strupes slik at det gir en åpning i størrelsesordenen 3 mm. the capacity. A pipe of 12 1/2 mm can in practice be throttled without difficulty so that it gives an opening of the order of 3 mm.

Normalt ansees en klaring på 0,4 mm som A clearance of 0.4 mm is normally considered

en praktisk grense for struping, og venti- a practical limit for throttling, and venti-

lens fordel er under prøve vist ved sam- len's advantage is under test shown by con-

menlikning av den prosentuale strømning for ordinaten P som representerer en løft- equation of the percentage flow for the ordinate P which represents a lifting

ning på 0,4 mm. ning of 0.4 mm.

I fig. 4 og 5 er vist en noe forskjellig In fig. 4 and 5 are shown to be somewhat different

type av en ventil som er egnet for bruk på type of a valve suitable for use on

radiatorer. radiators.

Denne ventil omfatter et ventilhus 31 This valve comprises a valve housing 31

med et inntak 32 og et utløp 33 i rett vinkel på hverandre, og en ventilstamme- with an intake 32 and an outlet 33 at right angles to each other, and a valve stem-

bærende del 34 med samme akse som inn- bearing part 34 with the same axis as in-

løpet 32. En åpning 37 er anordnet tilgren- barrel 32. An opening 37 is arranged to

sende innløpet og reguleres på samme måte som åpningen 17 i fig. 1 og 2, ved hjelp av en tallerken 38 som har tilnærmet para- send the inlet and is regulated in the same way as the opening 17 in fig. 1 and 2, by means of a plate 38 which has approximately para-

boloid form. Som ovenfor nevnt er der og- boloid shape. As mentioned above, there is also-

så her en konisk flate 38a, som, når venti- saw here a conical surface 38a, which, when venti-

len er lukket, samarbeider med setet 39. Monteringen av ventilstammen 38b er den len is closed, cooperates with the seat 39. The assembly of the valve stem 38b is the

samme som tidligere nevnt og det er også same as previously mentioned and it is also

lukningen av delen 34, og her er også et øvre sete og en ventilflate anvendt. Mel- the closure of part 34, and here also an upper seat and a valve surface are used. Flour-

lom paraboloiddelen på tallerkenen 38 og flaten 38a er anordnet en kort sylindrisk del 38e, som aksialt slutter svært tett og strekker seg omtrent en femtedel av taller- lom the paraboloid part of the plate 38 and the surface 38a is arranged a short cylindrical part 38e, which axially ends very closely and extends about one-fifth of the plate-

kenens lengde. En ende av sporet 38d er dannet i denne del. the length of the rod. One end of the groove 38d is formed in this part.

Dette er en alternativ konstruksjon This is an alternative construction

som kan anvendes og som forenkler kon- which can be used and which simplifies con-

sruksjonen av utsparingen 38d, som er an- struction of the recess 38d, which is

ordnet for å gi den ønskede regulerings-karakteristikk over den første del av ven- arranged to provide the desired control characteristic over the first part of the

tilens hevning. the elevation of the tiller.

Oppfinnelsen er naturligvis ikke be- The invention is of course not be-

grenset til de enkelte detaljer i de venti- limited to the individual details in the venti-

ler som er vist og beskrevet. ler that is shown and described.

En eller flere åpninger kan anordnes One or more openings can be arranged

for å gi en ønsket reguleringskarakteri- to provide a desired regulation characteristic

stikk og kan være forskjellig fra utspa- plug and may be different from the outspa-

ringen som er beskrevet ovenfor. En åp- the ring described above. An open-

ning kan f. eks. ha ,form av et hull gjen- ning can e.g. have, shape of a hole re-

nom tallerkenen eller kan bestå i en flate på overflaten. De ventiler som er vist an- nom the plate or may consist of a flat surface. The valves shown on

gir hensikten med oppfinnelsen på en til-fredsstillende måte. provides the purpose of the invention in a satisfactory manner.

Claims

1. Valve with a seat and a valve number-

the lark which is movable in relation to the seat between a fully closed position (when a correspondingly shaped part of the plate rests against the seat) and an open position which allows maximum fluid flow through, the plate having a mainly paraboloid shape to give the same increase in the flow area cross-section with equal lifting of the plate, characterized by a valve plate which is provided with at least one additional passage which is positioned in such a way that it is uncovered as the plate is lifted from its seat and is sized in such a way that the valve has an approximately proportional flow characteristic, especially at a low percentage of maximum flow, e.g. between 0 and 40 per cent.

2. Valve according to claim 1, characterized in that there is a short cylindrical part in the plate between a paraboloid part and a part which is shaped for closing the valve the opening when abutting the seat, the cylindrical part ending tightly in the opening, and in which part one end of the extra passage is arranged.

3. Valve according to claim 2, characterized in that the cylindrical part extends approximately one-fifth of the plate's axial length. 4. Valve according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the additional passage consists of a narrow groove.