DE8808152U1

DE8808152U1 - Valve

Info

Publication number: DE8808152U1
Application number: DE8808152U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1988-08-18

Description

1516 LT1516 LT

Ill M Ii H · <Ill M Ii H · <

ill «II 4 * i I ill «II 4 * i I

ill I III! << H ill I III! << H

I IC'tll Il III It I I &igr; (till I I I I Heinz-Jürgen Lätöschinski , 6117 Schaafheiiä

VentilValve

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Steuerung der Durchflußmenge eines flüssigen oder gasförmigen Mediums. An Ventile zur Steuerung von Durchflußmengen in industriellen Anlagen werden verschiedene Anforderungen gestellt. Neben einem günstigen Verlauf des Öffnungsquerschnitts in Abhängigkeit von der Stellung eines Betätigungselements ist ein möglichst geringer Strömungswiderstand und eine Widerstandsfähigkeit gegen Erosion erforderlich. Außerdem »oll die Betätigungskraft möglichst gering sein. So ist beispielsweise bei den herkömmlichen Tellerventilen bereits bei einem kleinen Teil des möglichen Weges des Ventiltellers tine relativ größe Durchflußmenge erreicht. Außerdem weisen diese Ventile eine relativ große Baulä'nge auf.The invention relates to a valve for controlling the flow rate of a liquid or gaseous medium. Various requirements are placed on valves for controlling flow rates in industrial plants. In addition to a favorable course of the opening cross-section depending on the position of an actuating element, the lowest possible flow resistance and resistance to erosion are required. In addition, the actuating force should be as low as possible. For example, with conventional disk valves, a relatively large flow rate is achieved even with a small part of the possible path of the valve disk. In addition, these valves have a relatively large overall length.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung is£ es, ein Ventil zur Steuerung der Durchflußmenge eihes flüssigen oder gasförmigen Mediums anzugeben/ watches die obengenannten Nachteile weitgehend vermeidet.The object of the present invention is to provide a valve for controlling the flow rate of a liquid or gaseous medium, which largely avoids the above-mentioned disadvantages.

Das erfindungsgemäße Ventil ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit Löchern versehene Scheiben derart gegeneinander verdrehbar angeordnet sind, daß sich die Löcher beider Scheiben in einer Durchflußstellung gegenüberstehen und inThe valve according to the invention is characterized in that two discs provided with holes are arranged so as to be rotatable relative to one another that the holes in both discs face each other in a flow position and in

• — A.. * *&Agr; . •— A.. * *&Agr; .

lit · « · &iacgr;lit · « · &iacgr;

einer Schließstellung gegeneinander versetzt sind«a closed position are offset from each other«

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß eine erste Scheibe verdrehfest in einem Gehäuse gelagert ist/ daß eine drehbare zweite Scheibe auf der ersten Scheibe aufliegt und mindestens an einem Teil Ihres Umfahgs eine Verzahnung aufweist/ die in eine Zahnstange eingreift, Und daß die Zahnstange tangential zur zweiten Scheibe Verschiebbar gelagert ist.An advantageous embodiment of the invention consists in that a first disk is mounted in a housing in a rotationally fixed manner/that a rotatable second disk rests on the first disk and has a toothing on at least part of its circumference/which engages in a rack, and that the rack is mounted so as to be displaceable tangentially to the second disk.

Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders einfache Betätigung des Ventils und ist fur den Anschluß an elektrische, hydraulische und thermische Stellglieder geeignet. Zur Anpassung an den jeweiligen Antrieb kann jedoch anstelle der Zahnstange eine Schnecke vorgesehen sein.This design enables particularly simple operation of the valve and is suitable for connection to electrical, hydraulic and thermal actuators. However, to adapt to the respective drive, a worm can be provided instead of the rack.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß sich die Verzahnung am Umfang der zweiten Scheibe mindestens über einen Winkel erstreckt, der dem durch die Löcher jeweils einer Scheibe gegebenen Teilungswinkel entspricht. Hierdurch kann der Zusammenhang zwischen der VentiIstelLung und der Stellung des Betätigungsgliedes in einfacher Weise durch verschiedenes Einlegen der zweiten Scheibe verändert werden. So können beispielsweise aus den gleichen Einzelteilen Ventile hergestellt werden, die in ihrer Ruhestellung (d. h. ohne äußere Betätigung) geschlossen oder geöffnet sind.Another development of the invention provides that the teeth on the circumference of the second disk extend at least over an angle that corresponds to the pitch angle given by the holes in each disk. This allows the relationship between the valve position and the position of the actuating member to be changed in a simple manner by inserting the second disk in different ways. For example, valves can be made from the same individual parts that are closed or open in their rest position (i.e. without external actuation).

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau des Ventils dadurch/ daß die erste Scheibe auf einem kreisrihgfÖrmigen Absatz im Gehäuse aufliegt und von mindestens einem im Bereich des Umfangs der ersten Scheibe gehäusefest angeordneten Stift gegen Verdrehen gesichert ist.Another development of the invention enables a particularly simple construction of the valve in that the first disk rests on a circular shoulder in the housing and is secured against rotation by at least one pin arranged in the area of the circumference of the first disk and fixed to the housing.

ill &igr; · ·· .· *·ill &igr; · ·· .· *·

I > &igr; ft« · · t &igr;I >&igr; ft« · · t &igr;

111 I I · » 4 &Pgr; A«111 I I · » 4 &Pgr; A«

1516 LT ' 3 ·· '· ··1516 LT ' 3 ·· '· ··

Um eine Dichtheit des Ventils auch bei fehlendem überdruck *u öewähH-aiatsen* tut gemäß einer anderen Weiterbildung vorgesehen/ daß die zweite Scheibe in Flußrichtung yor der trsten Scheibe angeordnet ist und von einer ringförmigen federnden Vorrichtung gegen die erste Scheibe gedruckt wird.In order to ensure that the valve is leak-tight even in the absence of excess pressure, according to another development, the second disk is arranged in front of the first disk in the flow direction and is pressed against the first disk by an annular spring device.

Bei dem erf indungsgemäßert Ventil können je nach Anforderungen im einzelnen die Lösher verschiedene Formen aufweisen. Ein großer Durchflußquerschnitt bei offenem Ventil wird dadurch ermogilünt, daß die Löc-uer tiä wesentlichen sektorförmig sind und daß die zwischen den Löchern liegenden Flächen größere Winkel einnehmen als die durch die jeweils einen Sektor gebildeten Winkel.In the valve according to the invention, the holes can have different shapes depending on the individual requirements. A large flow cross-section when the valve is open is made possible by the fact that the holes are essentially sector-shaped and that the surfaces between the holes take up larger angles than the angles formed by each sector.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.The measures listed in the subclaims enable advantageous further developments and improvements of the invention specified in the main claim.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are shown in the drawing using several figures and explained in more detail in the following description. It shows:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht des Ausführungsbeispiels undFig. 1 is a partially sectioned view of the embodiment and

Fig. 2 shows a longitudinal section of the embodiment.

Gleiche Teile sinö ti« den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical parts are provided with the same reference symbols in the figures.

Das Gehäuse 1 des Ventils weist im wesentlichen die Form eines flachen Zylinders auf mit ein^r zentralen Durchflußöffnung 2. Die Grundflächen Z, 4 dienen als Dichtflächen für Anschlußflansche, von denen lediglie'' .»f Flansch 5 strichpunktiert angedeutet ist. Am Umfang des Gehäuses 1 verteilt, befinden sich im wesentlichenThe housing 1 of the valve has essentially the shape of a flat cylinder with a central flow opening 2. The base surfaces Z, 4 serve as sealing surfaces for connecting flanges, of which only flange 5 is indicated by a dash-dotted line. Distributed around the circumference of the housing 1, there are essentially

ti &kgr; ■ a»ti &kgr; ■ a»

ItC ■ ·ItC ■ ·

t t t < I tit t t < I ti

1516 LT1516 LT

haLbkreisförmige Vertiefungen 6 und eine Bohrung 7 zur
Aufnahme *on nicht dargestelLten Schrauben, die die Flansche 5 an die Dichtflächen 3, 4 anpressen.semicircular recesses 6 and a hole 7 for
Accommodates screws (not shown) that press the flanges 5 onto the sealing surfaces 3, 4.

The flow opening 2 has a circular shoulder

8 auf, auf welchem mit einer Dichtung 34 die erste Scheibe aufliegt- Im Absatz 8 sind in entsprechenden Bohrungen
Stifte 10 angeordnet, welche der ersten Scheibe 9 als
Verdrehsicherungen dienen und in Aussparungen 11 in der
ersten Scheibe 9 eingreifen.8, on which the first disc rests with a seal 34. In paragraph 8, in corresponding holes
Pins 10 are arranged, which are connected to the first disk 9 as
Anti-twist devices and are located in recesses 11 in the
first disc 9.

The second disc 12 is again placed on the first disc

9 auf und ist auf einem weiteren Stift 13 drehbar gelagert, der in einer zentralen Bohrung 14 der Scheibe 9 mittels
einer Preßpassung gehalten wird. Beide Scheiben 9, 12 sind
mit jeweils 6 Löchern 15, 16 versehen, von denen die Löcher 16 der zweiten Scheibe 12 in Fig. 1 gestrichelt dargestellt sind. Die in Fig. 1 gezeigte Stellung der Scheiben
entspricht einer teilweisen öffnung des Ventils. Die
Maximale öffnung ergibt sich, wenn die Löcher 15 mit den
Löchern 16 zur Deckung gebracht sind. In der Schließstellung des Ventils sind die Löcher der beiden Scheiben
gegeneinander versetzt - im Falle des Ausführungsbeispiels
um 30°. Bei dem Ausführungsbeispiel sind im wesentlichen
sektorförmige Löcher vorgesehen, die einen größtmöglichen
DurchfLußquerschnitt bei der maximalen öffnung des Ventils
erlauben. Es sind fm Rahmen der Erfindung auch anders
geformte Löcher möglich, um beispielsweise eine vorgegebene Kennlinie zwischen dem Drehwinkel der zweiten Scheibe» und
dem Durchfluß zu erzielen. Ferner ist bei der Wahl der
Löcher zu beachten, daß in der Schließstellung zwischen den gegeneinander versetzten Löchern beider Scheiben eine
genügend große Dichtfläche verbleibt.9 and is rotatably mounted on a further pin 13, which is inserted into a central bore 14 of the disc 9 by means of
a press fit. Both discs 9, 12 are
provided with 6 holes 15, 16 each, of which the holes 16 of the second disc 12 are shown in dashed lines in Fig. 1. The position of the discs shown in Fig. 1
corresponds to a partial opening of the valve. The
Maximum opening is achieved when the holes 15 are aligned with the
holes 16 are aligned. In the closed position of the valve, the holes of the two discs
offset from each other - in the case of the embodiment
by 30°. In the embodiment, essentially
Sector-shaped holes are provided to ensure the greatest possible
Flow cross-section at maximum valve opening
allow. Within the scope of the invention, other
shaped holes are possible, for example, to create a predetermined characteristic curve between the angle of rotation of the second disc and
Furthermore, the choice of the flow rate must be
Holes should be noted that in the closed position between the offset holes of both discs a
sufficiently large sealing surface remains.

• · »■ · ft• · »■ · ft

II« · ·II« · ·

I 1141 · ·I1141 · ·

T 516 LT I c &igr;«5 μgr; ·<■ ··

Im Hinblick auf das wichtigste Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Ventils, nämlich der industriellen Anlagen, sind die Scheiben 9, 12 vorzugsweise aus einem korrosionsfreien Material - vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Die Scheiben 9, 12 werden zur Gewährleistung einer guten Dichtwirkung plangeschliffen und vorzugsweise zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen Erosion durch das strömende Medium gehärtet.With regard to the most important field of application of the valve according to the invention, namely industrial plants, the disks 9, 12 are preferably made of a corrosion-free material - preferably stainless steel. The disks 9, 12 are ground flat to ensure a good sealing effect and are preferably hardened to increase their resistance to erosion by the flowing medium.

Die Betätigung des Ventils erfolgt über eine Zahnstange 17, die mit einer Verzahnung 18 am Umfang der zweiten Scheibe im Eingriff steht. Die Zahnstange 17 verläuft in einer BohrungThe valve is actuated by a rack 17, which engages with a toothing 18 on the circumference of the second disc. The rack 17 runs in a bore

19 des Gehäuses 1 und wird einerseits durch eine Lagerbuchse19 of the housing 1 and is supported on one side by a bearing bush

20 und andererseits durch eine Stopfbuchse 21 geführt. Die Stopfbuchse 21 ist in einen einstückig mit dem Gehäuse 1 verbundenen Fortsatz 22 eingeschraubt. Zum Pressen der Dichtung 23 dient in an sich bekannter Weise eine entsprechend geformte Mutter 24. Die Bohrung 19 ist an ihrem Hnde mit Hilfe einer länglichen Dichtplatte 25 abgeschlossen, die von zwei Schrauben gehalten wird, von denen lediglich der Kopf 26 einer Schraube in Fig. 1 sichtbar ist.20 and on the other hand through a stuffing box 21. The stuffing box 21 is screwed into an extension 22 which is connected in one piece to the housing 1. A suitably shaped nut 24 is used in a manner known per se to press the seal 23. The bore 19 is closed off at its end by means of an elongated sealing plate 25 which is held by two screws, of which only the head 26 of one screw is visible in Fig. 1.

Zu Steuerungs- und Rege Lungszwecken werden Ventile häufig durch Stellglieder betätigt, beispielsweise elektrische, hydraulische oder thermische. So kann beispielsweise zu Regelungszwecken ein erfindungsgemäßes Ventil dadurch verstellt werden, daß eine Membran entgegen der Kraft einer Feder auf die Zahnstange 17 einwirkt. Dabei kann es im Einzelfall erforderlich sein, daß der mit Hilfe der Membran auf die Zahnstange 17 ausgeübte Druck das Ventil öffnet oder schließt* Durch verschiedenes Einsetzen der zweiten Scheibe 12 kann das dargestellte Ventil in einfachster Weise an diese beiden Betriebsarten angepaßt werden.For control and regulation purposes, valves are often operated by actuators, for example electrical, hydraulic or thermal. For example, for regulation purposes, a valve according to the invention can be adjusted by a membrane acting on the rack 17 against the force of a spring. In individual cases, it may be necessary for the pressure exerted on the rack 17 by the membrane to open or close the valve. By inserting the second disk 12 in different ways, the valve shown can be adapted to these two operating modes in the simplest way.

I Il Il Il II

• · Il Il I M• · Il Il I M

I 11 I ft · I II 11 I ft · I I

Dl ti* »411Dl ti* »411

■ It ■ · · ■■ It ■ · · ■

J I lit* «· roJ I lit* «· ro

&igr; j I I Il Has «· ■&igr; j I I Il Has «· ■

1516 LT '·" ' "6 " " "1516 LT '·" ' "6 " " "

Dadurch, daß die zweite Scheibe in Strömungsrichtung gesehen (siehe Pfeil) vor der ersten Scheibe angeordnet ist, wird durch einen überdruck bei geschlossenem Ventil die zweite Scheibe 12 an die erste Scheibe 9 angepreßt, so daß eine sichere Dichtung erzielt wird. Häufig wird jedoch auch eine Dichtwirkung von einem Ventil verlangt, wenn praktisch kein überdruck vorhanden ist. Um dieses bei dem erfvndungsgemäßen Ventil zu gewährleisten, ist eine federnde Vorrichtung vorgesehen, die die zweite Scheibe 12 gegen die erste Scheibe 9 drückt. Diese besteht aus zwei Ringen 27, 28, wobei 'der erste Ring 27 am Umfang verteilt mehrere einseitig offene Bohrungen 29 enthält, in welchen Schraubenfedern 30 angeordnet sind, die Druck auf den scheibenförmigen zweiten Ring 28 ausüben. Ein Sicherungsring 31, der in eine entsprechende Nut 32 im Gehäuse eingreift, nimmt die Gegenkräfte auf. Der zweite Ring 28 besteht wegen der Gleiteigenschaften vorzugsweise aus Rotguß. Um die federnde Vorrichtung vor Erosion durch das strömende Medium zu schützen und ei^ie Wirbelbildung zu verringern, ist ein Abdeckring 33 vorgesehen, der mit einem Festsitz in das Gehäuse 1 eingepaßt ist.Because the second disk is arranged in front of the first disk in the direction of flow (see arrow), the second disk 12 is pressed against the first disk 9 by an overpressure when the valve is closed, so that a secure seal is achieved. However, a sealing effect is often required from a valve even when there is practically no overpressure. In order to ensure this with the valve according to the invention, a spring device is provided which presses the second disk 12 against the first disk 9. This consists of two rings 27, 28, the first ring 27 containing several holes 29 open on one side distributed around the circumference, in which helical springs 30 are arranged which exert pressure on the disk-shaped second ring 28. A locking ring 31, which engages in a corresponding groove 32 in the housing, absorbs the counterforces. The second ring 28 is preferably made of gunmetal because of its sliding properties. In order to protect the spring-loaded device from erosion by the flowing medium and to reduce the formation of turbulence, a cover ring 33 is provided which is fitted tightly into the housing 1.

• I ti ·· Il i MM M• I ti ·· Il i MM M

• f 4i * # i * i i ti i • f 4i * # i * ii ti i

Claims

■ &igr;&igr;;&ogr; * 1516 LT Heinz-Jürgen Latoschinski/ 6117 Schaafheim Claims

1. Valve for controlling the flow rate of a liquid or gaseous medium, characterized in that two disks (9, 12) provided with holes (15 _# 16) are arranged so as to be rotatable relative to one another that the holes (15, 16) of both disks (9, 12) are opposite one another in a flow position and are offset from one another in a closed position.

2. Valve according to claim 1, characterized in that a first disk (9) is mounted in a housing (λ) in a rotationally fixed manner, that a rotatable second disk (12) rests on the first disk (9) and has at least a part of its circumference a toothing (18) which engages in a rack (17), and that the rack (17) is mounted displaceably tangentially to the second disk (12).

3. Valve according to claim 1 >· characterized in that a first disc is mounted in a housing in a rotationally fixed manner, that a rotatable second disc rests on the first disc and has a toothing on at least part of its circumference which engages in a worm, and that the axis of the worm is mounted tangentially to the second disc.

■ -i t ·

I 1 Y

I I I 1 1

1516 LT .!». &iacgr; \,i

4. Valve according to one of claims 2 or 3, characterized in that the toothing (18) on the circumference of the second disc (12) extends at least over an angle which corresponds to the pitch angle given by the holes (15, 16) of each disc.

5. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first disc (9) rests on a circular shoulder (8) in the housing (1) and is secured against rotation by at least one pin (10) arranged fixedly to the housing in the region of the circumference of the first disc (9).

6. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the second disc (12) is arranged in the flow direction in front of the first disc (9) and is pressed against the first disc (9) by an annular resilient device (27 to 30).

7. Valve according to claim 6, characterized in that the resilient device is formed by two rings (27, 28) whose outer diameter is adapted to the diameter of the disks, that in several axially parallel holes (29) of one ring (27) distributed around the circumference and open on one side, helical springs (30) are arranged, which exert pressure on the other ring (28).

8. Valve according to claim 7, characterized in that the other ring (28) is arranged between the second disc (12) and the one ring (27) and consists of a material, for example gunmetal, which has good sliding properties with steel.

It If I I MII ti

) I I I I I I I I· I Il

14 I«» III IMI I

#«*tiiii * · «

I &igr; r &igr;« «&igr; |i &igr;«

II' III lilt

'<< t ttei Ii al

11''1Il ' ' III Il I

1516 LT ·<■■ ' '· 3'··'*·'"<>'

9. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that a pin ψ (13) is arranged axially in one of the discs and serves as a pivot bearing for the other disc.

10. Valve according to one of the preceding claims / characterized in that the holes (15/16) are essentially sector-shaped and that the surfaces lying between the holes (15/16) assume larger angles than the angles formed by each sector.

11. Valve according to one of the preceding claims/ characterized in that the holes (15/ 16) are evenly spaced in

are distributed in the direction of travel.

12. Valve according to one of the preceding claims / characterized in that the housing (1) has essentially the shape of a flat cylinder / the base surfaces (3/ \ 4) being designed for connection to sealing flanges (5).