DE2555752B1 - Drosselventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Drosselventile der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art.

Derartige Drosselventile besitzen den Vorteil, daß sie durch mehr oder minder große seitliche Verdeckung der Durchlaßbohrungen im Berührungsbereich der Hülsen — sei es durch entsprechende Justierung der Hülsen bereits beim Zusammenbau oder durch spätere Relativverdrehung der Hülsen über eine gegebenenfalls am Ventil vorgesehene Einstelleinrichtung — mit einem Hülsensatz unterschiedlichen Durchflußleistungen, d. h. Kv-Werten, angepaßt werden können. In der Praxis können daneben aber auch je nach Einsatzfall unterschiedliche Hub-Durchflußmengen-Kennlinien erforderlich sein, insbesondere lineare und gleichprozentige. Der jeweils gewünschte Kennlinienverlauf kann durch entsprechende Bemessung der Durchlaßbohrungen realisiert werden.

Bei den bekannten Ventilausführungen (DT-PS 1193 325) ist allerdings für jede Kennlinie ein gesonderter Hülsensatz erforderlich und eine Variierung der Kennlinie während des Betriebes zur

rs Anpassung an während des letzteren eintretenden Änderungen ist ohnehin nicht möglich.

Ferner ist ein Drosselventil mit nur einer einzigen Hülse bekannt (FR-PS 21 87 083), die in mehreren übereinanderliegenden Ebenen Durchlaßbohrungen für das zu drosselnde Medium aufweist Der Höhenabstand der Ebenen untereinander ist dort kleiner als der Durchmesser der Durchlaßbohrungen. Für eine Variierung der Kennlinie bedarf es auch bei diesem Ventil jeweils einer anderen Hülsenausführung.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannten Drosselventile dahingehend zu verbessern, daß mit einem Hülsensatz neben unterschiedlichen Kv-Werten zusätzlich auch unterschiedliche Hub-Durchflußmengen-Kennlinien verwirklicht werden können. Bei alledem wird eine besonders fertigungsgünstige Lösung angestrebt.

Die gestellte Aufgabe wird durch Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Ventil bietet wie die bekannten Ventile die Möglichkeit, höhengleiche Durchlaßbohrungen, d. h, jeweils gleiche Bohrungsgruppen beider Hülsen, einander zuzuordnen. Dementsprechend wird eine weitgehend durch das Querschnittsverhältnis der Durchlaßbohrungen der verschiedenen Ebenen bestimmte Hub-Durchflußmengen-Kennlinie erzielt. Durch Verdrehen und damit seitliches Verdecken der Durchlaßbohrungen beider Hülsen ist dabei, wie bereits erläutert, der Kv-Wert veränderbar.

Werden gegeneinander höhenversetzte Durchlaßbohrungen der Hülsen einander zugeordnet, dann bewirkt die in den einzelnen Ebenen unterschiedliche Höhenversetzung eine von Ebene zu Ebene entsprechend unterschiedlich große Verdeckung der Durchlaßöffnungen in ihrem oberen bzw. unteren Bereich. Hieraus resultiert ein von dem Querschnittsverhältnis der Durchlaßbohrungen abweichendes Verhältnis der im Berührungsbereich der Hülsen freiverbleibenden Durchlaßquerschnitte, womit eine veränderte Kennlinie gegeben ist. Durch zusätzliches seitliches Verdecken der Durchlaßbohrungen, bewirkt durch entsprechendes Drehen der Hülsen, ist auch in diesem Fall der Kv-Wert variierbar. Mit ein und demselben Hülsensatz können somit unterschiedliche Hub-Durchflußmengen-Kennünien erzielt werden, und zugleich besteht die Möglichkeit einer Veränderung des Kv-Wertes. Durch Vorsehen einer geeigneten Drehverstelleinrichtung für die Hülsen kann zudem nötigenfalls eine Kv-Wert- wie auch Kennlinienänderung während des Betriebes ermöglicht werden.

Ein anderer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Ventils besteht schließlich noch darin, daß sämtliche Hülsen eine identische Lochanordnung

aufweisen. Daher können die Hülsen in ineinandergeschobenem Zustand gemeinsam gebohrt werden. Es ist so ohne Schwierigkeiten eine von Hülse zu Hülse positionsgenaue Anordnung der Durchlaßbohrungen realisierbar.

Die Unteransprüche geben besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.

Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 dienen insbesondere der Erzielung gekrümmter Kennlinienverläufe bei gegenseitiger Zuordnung höhenversetzter Durchlaßbohrungen. Die Ansprüche 4 und 5 zeigen zudem besonders fertigungsgünstige Lösungen auf, die auch der Erzielung einer linearen Kennlinie förderlich sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 ein zwei Hülsen aufweisendes Drosselorgan eines Ventils im Schnitt,

F i g. 2 eine Abwicklung beider Hülsen aus F i g. 1,

Fig.3 die beiden Hülsen des Drosselorgans aus Fig. 1, wobei die äußere Hülse um 180° gedreht angeordnet ist und

F i g. 4 eine Abwicklung der beiden Hülsen aus F i g. 3.

In F i g. 1 weist eine zwischen der Hoch- und der Niederdruckseite eines nicht näher dargestellten Ventilgehäuses vorgesehene Trennwand 1 eine Verbindungsöffnung 2 auf. Konzentrisch zu letzterer sind zwei ineinandergeschobene Hülsen 3, 4 angeordnet, die durch ein geeignetes Niederhalteteil 5 in ihrer vorgesehenen Einbaufage fixiert werden. Ein kolbenförmiges Verschlußteil 6 ist hubbewegiich in der inneren Hülse 3 verstellbar. Dabei sind beide Hülsen 3, 4 in mehreren Ebenen mit radialen Durchlaßbohrungen 7,8 versehen, von denen je nach Hubstellung des Verschlußteils 6 mehr oder minder viele für den Durchfluß des zu drosselnden Mediums freigegeben werden.

Die Bohrungsanordnung ist bei beiden Hülsen 3, 4 identisch, und die Durchlaßbohrungen 7,8 sind in zwei unterschiedlichen, je auf einer Umfangshälfte der Hülsen 3, 4 verteilten Gruppen 7a, 7b resp. 8a, 86 angeordnet. In beiden Gruppen ist der Abstand zwischen den einzelnen Bohrungsebenen unterschiedlich, und zwar ist der Abstand zwischen der unteren Bohrungsebene und der mittleren jeweils größer als der Abstand zwischen der mittleren und der oberen Bohrungsebene. Außerdem sind in den unteren beiden Ebenen die Durchlaßbohrungen 7,8 der einen Gruppe 7b bzw. %b gegenüber denen der anderen Gruppe 7a bzw. 8a um ein den Bohrungsdurchmesser nicht überschreitendes Maß höhenversetzt. Diese Höhenversetzung 9, 10 ist bei den Durchlaßbohrungen der unteren Ebenen größer als bei den Durchlaßbohrungen der mittleren Ebenen. In der oberen, also der beim öffnen des Ventils vom Verschlußteil 6 zuletzt freigegebenen Ebene sind die Durchlaßbohrungen 7, 8 aller Gruppen 7a, 7b, 8a, 86 höhengleich angeordnet

Es besteht nun zum einen die Möglichkeit, die Bohrungen 7 der Hülse 3 mit höhengleichen Bohrungen 8 der Hülse 4 zur Deckung zu bringen, d. h. Bohrungen der Gruppe 7a mit solchen der Gruppe 8a und zwangsläufig entsprechend die Bohrungen der Gruppe 76 mit jenen der Gruppe 8b. Angesichts des im Ausführungsbeispiel bei allen Durchlaßbohrungen 7, 8 gleichen Durchmessers ist der dem Medium zur Verfügung stehende freie Durchstromquerschnitt 11 in allen Bohrungsebenen gleich groß. Damit weist das Drosselorgan z. B. eine weitgehend lineare Hub-Durchflußmengen-Kennlinie auf. Eine Veränderung des Kv-Wertes kann durch Reduzierung der freien Durchströmquerschnitte 11 erfolgen. Hierzu ist ein seitliches Versetzen (Fig. 2) der Durchlaßbohrungen 7 und 8 gegeneinander vorzunehmen, erfolgend durch Drehen der Hülse 4. Eine Veränderung der Kennlinie tritt dadurch nicht ein.

Eine Kennlinienänderung kann jedoch durch Drehen der Hülse 4 um etwa 180° erfolgen. Hierdurch werden jeweils höhenversetzte Durchlaßbohrungen 7, 8 einander zugeordnet, also Durchlaßbohrungen der Gruppe 7a solchen der Gruppe 86 und Durchlaßbohrungen der Gruppe 7b jenen der Gruppe 8a (Fig.3 und 4). Aufgrund der in den einzelnen Ebenen unterschiedlich großen Höhenversetzung ergeben sich unterschiedlich große Verdeckungen der Durchlaßbohrungen 7 und 8 im oberen und unteren Bereich. Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, nimmt hierdurch der freie Durchstromquerschnitt 11 nach oben hin von Ebene zu Ebene zu. Dementsprechend ist mit den gleichen Hülsen 3, 4 eine von der Kennlinie der Hülsenanordnung nach F i g. 1 abweichende Hub-Durchflußmengen-Kennlinie erzielt, z. B. eine gleichprozentige. Durch zusätzliches Verdrehen der Hülse 4 und damit seitliches Versetzen der Durchlaßbohrungen 7 und 8 zueinander ist zudem auch hier eine Veränderung des Kv-Wertes durchführbar.

Die Erfindung ist keineswegs auf die Anordnung von nur zwei auf je den halben Hülsenumfang verteilten Bohrungsgruppen 7a und 76 resp. 8a und 86 beschränkt. Es besteht genauso die Möglichkeit, eine höhere gerade Anzahl von Bohrungsgruppen anzuordnen, z. B. in alternierender Reihenfolge. Die Verwendung eines kolbenförmigen Verschlußteils ist gleichfalls kein unbedingtes Erfordernis, stattdessen kann beispielsweise auch ein die äußere Hülse umgreifendes rohrförmiges bzw. kappenförmiges Verschlußteil Verwendung finden. Auch können u. a. die Hülsen hubbeweglich angeordnet sein. Die innere Hülse könnte dann auf einem rohrstutzenförmigen Ventilsitz gleiten oder die äußere Hülse könnte in eine Ventilsitzbohrung eintauchen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Drosselventil mit einem Drosselorgan, bestehend aus mindestens zwei ineinandergeschobenen Hülsen, weiche in mehreren übereinanderliegenden Ebenen radiale Durchlaßbohrungen für das zu drosselnde Medium aufweisen, und einem die Durchlaßbohrungen schieberartig steuernden Verschlußteil, wobei zur Steuerung der Durchlaßbohrungen das Verschlußteil oder die Hülsen hubbeweglich verstellbar ist/sind, während die Durchlaßbohrungen der Hülsen durch Relativdrehung der letzteren mit höhengleichen Durchlaßbohrungen der jeweiligen benachbarten Hülse verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (3,4) mit einer geraden Anzahl von unterschiedlich angeordneten Bohrungsgruppen (7a, 7b, 8a, 8b) versehen sind, bei denen die Durchlaßbohrungen (7, 8) einer Gruppe (7a, 8a) jeweils gegenüber den Durchlaßbohrungen (7,8) einer anderen Gruppe (Jb, 8b) um bis zu maximal einem Bohrungsdurchmesser höhenversetzt angeordnet sind und daß die Höhenversetzung (9, 10) zwischen den Gruppen in den einzelnen Bohrungsebenen unterschiedlich groß ist, wobei durch Relativdrehung der Hülsen (3,4) deren Durchlaßbohrungen (7,8) auch mit höhenversetzten Durchlaßbohrungen (7,8) der jeweiligen benachbarten Hülse (3,4) verbindbar sind.

2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenversetzung (9, 10) von der Ebene der beim Öffnungsvorgang zuerst geöffneten Durchlaßbohrungen (7, 8) zu der Ebene der zuletzt geöffneten Durchlaßbohrungen (7,8) hin abnimmt.

3. Drosselventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in sämtlichen Bohrungsgruppen (7a, 7b, 8a, 8b) der Zwischenabstand der Bohrungsebenen innerhalb jeder Gruppe von den beim Öffnungsvorgang zurerst geöffneten Durchlaßbohrungen (7, 8) zu den zuletzt geöffneten Durchlaßbohrungen (7,8) hin abnimmt.

4. Drosselventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Gruppen (7a, 7b, 8a, 8b) die Durchlaßbohrungen (7,8) in sämtlichen Ebenen den gleichen Durchmesser aufweisen.

5. Drosselventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbohrungen (7, 8) sämtlicher Gruppen (7a, 7b, 8a, 8Z^den gleichen Durchmesser aufweisen.

6. Drosselventil nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beim öffnen des Ventils zuletzt freigegebenen Durchlaßbohrungen (7,8) sämtlicher Bohrungsgruppen (7a, 7b, 8a, 8b) zueinander höhengleich angeordnet sind.