DE1235087B - Regelventil - Google Patents
RegelventilInfo
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- DE1235087B DE1235087B DEA43828A DEA0043828A DE1235087B DE 1235087 B DE1235087 B DE 1235087B DE A43828 A DEA43828 A DE A43828A DE A0043828 A DEA0043828 A DE A0043828A DE 1235087 B DE1235087 B DE 1235087B
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K39/00—Devices for relieving the pressure on the sealing faces
- F16K39/02—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves
- F16K39/024—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves using an auxiliary valve on the main valve
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Description
Anmelder:
Henry W. Angelery, Northvale, N. J. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt: Henry W. Angelery, Northvale, N. J. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 15. August 1962 (217 101)
Regelventil Die Erfindung betrifft ein Regelventil, bei welchem
die Ventilauslaßkammer durch einen mittels einer
Feder in Richtung auf einen Ventilsitzring vorgespannten Verschlußkörper von der Ventileinlaßkammer
absperrbar ist. 5
Es ist bereits ein derartiges Regelventil bekannt,
bei dem der Verschlußkörper mit einem Fortsatz in
die Ventilsitzöffnung hineinragt und in einer Druckausgleichkammer gleitend geführt ist, die über ein
Absperrventil und in der Seitenwand des ha die Sitz- ίο
Öffnung hineinragenden Fortsatzes des Verschlußkörpers vorgesehene Druckausgleichöffnungen mit
der Ventilauslaßkammer in Verbindung steht, wobei
das Absperrventil durch die Betätigungsstange des
Regelventils geöffnet wird, bevor diese den Ver- 15
schlußkörper des Regelventils von seinem Sitz abhebt. Durch diese bekannte Ausbildung wird erreicht,
daß bei am Sitzring anliegendem Verschlußkörper
und bei geschlossenem Absperrventil der Druck in
der Ventileinlaßkammer auch in der Druckausgleich- 20
kammer herrscht, so daß der Verschlußkörper fest -
bei dem der Verschlußkörper mit einem Fortsatz in
die Ventilsitzöffnung hineinragt und in einer Druckausgleichkammer gleitend geführt ist, die über ein
Absperrventil und in der Seitenwand des ha die Sitz- ίο
Öffnung hineinragenden Fortsatzes des Verschlußkörpers vorgesehene Druckausgleichöffnungen mit
der Ventilauslaßkammer in Verbindung steht, wobei
das Absperrventil durch die Betätigungsstange des
Regelventils geöffnet wird, bevor diese den Ver- 15
schlußkörper des Regelventils von seinem Sitz abhebt. Durch diese bekannte Ausbildung wird erreicht,
daß bei am Sitzring anliegendem Verschlußkörper
und bei geschlossenem Absperrventil der Druck in
der Ventileinlaßkammer auch in der Druckausgleich- 20
kammer herrscht, so daß der Verschlußkörper fest -
an den Ventilsitzring angedrückt ist. Beim Betätigen
des Ventils wird vor der Bewegung des Verschluß- ruft, die auf ein Öffnen des Verschlußkörpers entkörpers
zunächst das Absperrventil geöffnet, so daß gegen der Federkraft gerichtet sind. Diese sich mit
der Druck in der Druckausgleichkammer auf den 25 der Strömung durch die Ventilsitzöffnung ändernden
Druck in der Ventilauslaßkammer sinkt und der Ver- Kräfte, die sich im einzelnen noch in Impulskräfte,
schlußkörper lediglich entgegen der ihn an den Ventil- Reaktionskräfte, Rückverdichtungskräfte und Expansitzring
andrückenden Federkraft zu bewegen ist. sionskräfte unterteilen lassen, bewirken das nachtei-Dadurch
wird die zur Betätigung des Ventils erfor- lige Flattern des Verschlußkörpers. Es ist zwar mögderliche
Kraft herabgesetzt, und es wird in Schließ- 30 Hch, diese Kräfte durch eine Feder mit besonders
stellung eine sichere Abdichtung des Ventils auch großer Andrückkraft wirkungslos zu machen, jedoch
bei vergleichsweise schwacher Feder erreicht. ist in diesem Fall eine entsprechend große Kraft zum
Ein derartiges Regelventil besitzt jedoch den Nach- Betätigen des Ventils erforderlich, was unerwünscht
teil, daß die Lage des Verschlußkörpers in geöffneter ist. Ferner wurde festgestellt, daß insbesondere bei
Stellung instabil ist, so daß es leicht zu einem Fiat- 35 Ventilen, die mit sehr geringen Durchsatzmengen und
tern des Verschlußkörpers kommt, insbesondere wenn sehr hohen Druckunterschieden arbeiten, ein statisich
der Druckunterschied zwischen der Ventileinlaß- scher Stützdruck bzw. eine nicht ausgeglichene Kraft
kammer und der Ventilauslaßkammer bzw. die zur Stabilisierung des Verschlußkörpers nicht geeig-Durchflußmenge
ändert. Das Flattern des Verschluß- net ist. Beim Bewegen des Verschlußkörpers wird die
körpers wird durch die kinetischen Kräfte hervor- 40 statische Stützkraft durch die Betätigungskraft ausgerufen,
die sich infolge der Drosselung am Ventil- geglichen, und infolge der Bewegung des Verschlußsitz
ergeben. Zwar wird bereits bei dem bekannten
Regelventil die von dem unter vergleichsweise hoher
Geschwindigkeit durch die Siteöffnung strömenden
Flud auf den Verschlußkörper ausgeübte Saugkraft 45
durch die Druckausgleichöffnungen kompensiert, die
eine Strömungsverbindung zur dem Ventilsitzring abgewandten Rückseite des Verschlußkörpers bilden,
so daß die Saugkräfte unabhängig von ihrer Größe
jeweils ausgeglichen sind. Es wurde jedoch festgestellt, 50 weiligen Strömungsverhältnissen ausgeglichen sind, daß das die Sitzöffnung durchströmende Flud außer so daß der Verschlußkörper in seiner jeweiligen Stelden Saugkräften weitere kinematische Kräfte hervor- lung flatterfrei gehalten ist.
Regelventil die von dem unter vergleichsweise hoher
Geschwindigkeit durch die Siteöffnung strömenden
Flud auf den Verschlußkörper ausgeübte Saugkraft 45
durch die Druckausgleichöffnungen kompensiert, die
eine Strömungsverbindung zur dem Ventilsitzring abgewandten Rückseite des Verschlußkörpers bilden,
so daß die Saugkräfte unabhängig von ihrer Größe
jeweils ausgeglichen sind. Es wurde jedoch festgestellt, 50 weiligen Strömungsverhältnissen ausgeglichen sind, daß das die Sitzöffnung durchströmende Flud außer so daß der Verschlußkörper in seiner jeweiligen Stelden Saugkräften weitere kinematische Kräfte hervor- lung flatterfrei gehalten ist.
körpers ändert sich sogleich die Strömung des Fluds,
und damit ändern sich auch die das Flattern des Verschlußkörpers bewirkenden kinetischen Kräfte.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Regelventil der eingangs beschriebenen Art unter
Vermeidung die Betätigung erschwerender starker statischer Stützkräfte derart auszubilden, daß die auftretenden
kinetischen Kräfte unabhängig von den je-
3 4
Gemäß der Erfindung ist das Regelventil, bei wel- gesehen, die mit der zugehörigen Leitfläche eine
chem die Ventilauslaßkammer durch einen mittels Kammer über der Impulsdrucköffnung bildet. Durch
einer Feder in Richtung auf einen Ventilsitzring vor- diese Ausbildung wird ein stärkerer Stau über der
gespannten Verschlußkörper von der Ventileinlaß- Impulsdrucköffnung und dadurch eine vergrößerte
kammer absperrbar ist, der mit einem Fortsatz in die 5 Stützkraft erreicht.
Ventilsitzöffnung hineinragt und in einer Druckaus- Bei der zweckmäßigen Ausführung der Erfindung
gleichkammer gleitend geführt ist, die über ein Ab- endet die bzw. jede Leitfläche und/oder die bzw. jede
sperrventil und mindestens eine in der Seitenwand Staufläche im Abstand vor dem Ventilsitzring, so daß
des in die Sitzöffnung hineinragenden Fortsatzes des es ausgeschlossen ist, daß die Leitfläche bzw. die
Verschlußkörpers vorgesehene Druckausgleichöff- io Staufläche am Ventilsitzrmg anliegt. Dabei entsteht
nung mit der Ventilauslaßkammer in Verbindung ein Spalt zwischen der Leitfläche bzw. der Staufläche
steht, wobei das Absperrventil durch die Betätigungs- und dem Ventilsitzring, durch den das Flud ohne
stange des Regelventils geöffnet wird, bevor diese den Ablenkung in die Ventilauslaßkammer strömen kann.
Verschlußkörper des Regelventils von seinem Sitz ab- Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erhebt,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ver- 15 findung ist die Größe der bzw. jeder Druckausschlußkörperfortsatz
mindestens eine in den Ring- gleichöffnung und der bzw. jeder Impulsdrucköffnung
raum zwischen diesem und dem Ventilsitzring hin- einstellbar bzw. veränderbar. Dadurch kann das Vereinragende,
die Strömung durch diesen Ringraum hältnis zwischen den Durchmessern der Druckausseitlich
ablenkende schräge Leitfläche angebracht ist, gleichöffnungen und der Impulsdrucköffnungen den
wobei die bzw. jede das Absperrventil mit der Aus- 20 Betriebsbedingungen angepaßt werden. Es hat sich
iaßkammer verbindende Druckausgleichöffnung in nämlich gezeigt, daß dieses Verhältnis für ein einder
Seitenwand des Fortsatzes auf der der Auslaß- wandfreies bzw. flatterfreies Arbeiten des erfindungskammer
zugewandten Seite der Leitfläche liegt. gemäßen Regelventils wesentlich ist, wobei sich ein
Bei dieser Ausbildung wird die Strömungsenergie Verhältnis von etwa 4:1 für die meisten Betriebsdes
durch den am Ventilsitzring gebildeten Drossel- 25 bedingungen als geeignet erweist. Bei größeren
spalt tretenden und auf die Leitflächen auftreffenden Druckunterschieden soll das Verhältnis kleiner als
Fluds zur Erzeugung einer Stützkraft ausgenutzt, die 4:1 sein, während es bei geringeren Druckunterauf
ein Schließen des Verschlußkörpers gerichtet ist schieden größer als 4:1 sein soll,
und die zu kompensierenden kinetischen Kräfte der Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der ErStrömung, die auf ein Abheben des Verschlußkörpers 30 findung ist am Ende der bzw. jeder Leitfläche ein vom Ventilsitz gerichtet sind, ausgleicht. Eine Ände- entgegengesetzt geneigter Abschnitt vorgesehen, der rung der Strömung, die zu einer Änderung der zu die durch die Leitfläche hervorgerufene, am Verkompensierenden kinetischen Kräfte führt, wirkt sich schlußkörper wirkende Drehkraft aufhebt,
in gleicher Weise auf die mittels der Leitflächen er- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schemazeugte Stützkraft aus, so daß sich der Abschluß- 35 tischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen körper stets in einer Gleichgewichtslage befindet und näher erläutert.
und die zu kompensierenden kinetischen Kräfte der Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der ErStrömung, die auf ein Abheben des Verschlußkörpers 30 findung ist am Ende der bzw. jeder Leitfläche ein vom Ventilsitz gerichtet sind, ausgleicht. Eine Ände- entgegengesetzt geneigter Abschnitt vorgesehen, der rung der Strömung, die zu einer Änderung der zu die durch die Leitfläche hervorgerufene, am Verkompensierenden kinetischen Kräfte führt, wirkt sich schlußkörper wirkende Drehkraft aufhebt,
in gleicher Weise auf die mittels der Leitflächen er- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schemazeugte Stützkraft aus, so daß sich der Abschluß- 35 tischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen körper stets in einer Gleichgewichtslage befindet und näher erläutert.
das unerwünschte Flattern des Verschlußkörpers ver- F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfinmieden
ist. Dabei wirkt es sich vorteilhaft aus, daß dungsgemäßes Ventil;
durch die Ablenkung der Strömung an den Leit- F i g. 2 zeigt den Verschlußkörper des Ventils ge-
flächen ein Teil der Strömungsenergie vernichtet bzw. 4° maß F i g. 1 in Seitenansicht;
in Wärmeenergie übergeführt wird. F i g. 3 zeigt den Verschlußkörper in einer Stirn-Gemäß
einer besonders zweckmäßigen Weiterbil- ansicht;
dung des erfindungsgemäßen Regelventils ist auf der F i g. 4 zeigt das obere Ende eines abgeänderten
anderen Seite der bzw. jeder Leitfläche am inneren Verschlußkörpers.
Ende des Fortsatzes, dort, wo das Flud aus der Ein- 45 Das dargestellte Ventil umfaßt eine Betätigungslaßkammer
etwa radial in den Ringraum zwischen stange 10 und ist zwischen eine Einlaßleitung 11 und
dem Ventilsitzring und dem Fortsatz einströmt, in eine Auslaßleitung 12 eingeschaltet. Vom Ventildessen
Seitenwand mindestens eine zusätzliche Öff- gehäuse 13 wird eine Ventileinlaßkammer 14 und
nung bzw. Impulsdrucköffnung vorgesehen, die mit eine Ventilauslaßkammer 15 gebildet, die über die
der der Auslaßkammer zugewandten Seite des Ab- 50 Ventilsitzöffnung 16 miteinander in Verbindung
Sperrventils in Verbindung steht. Durch diese Ausbil- stehen. Diese Ventilsitzöffnung wird von einem Vendung
wird erreicht, daß sich das eintretende Flud tilsitzring 17 gebildet, der in eine Trennwand 18 zwiüber
der Impulsdrucköffnung staut bzw. in diese Öff- sehen den Kammern 14,15 eingebaut ist. Der Ventilnung
einströmt und zu einer entsprechenden Druck- sitzring 17 weist auf seiner der Ventileinlaßkammer
erhöhung innerhalb des Fortsatzes bzw. auf der Rück- 55 14 zugewandten Stirnseite eine ebene Sitzfläche 19
seite des Verschlußkörpers führt, so daß auch auf auf und trägt Nasen 20, die sein Einschrauben in die
diese Weise eine von den Strömungsverhältnissen ab- Trennwand 18 ermöglichen.
hängige, auf ein Schließen des Verschlußkörpers ge- Ein koaxial zum Ventilsitzring 17 in der Ventilrichtete
Stützkraft entsteht, die den zu kompensieren- einlaßkammer angeordnetes becherförmiges Bauteil
den kinetischen Kräften entgegenwirkt. Auch hier 60 21, welches mit seinem offenen Ende dem Ventilsind
die Stützkraft und die zu kompensierenden sitzring zugewandt ist, wird von einem Ventildeckel
Kräfte in gleicher Weise von der Strömung abhängig, 22 unterstützt, wobei ein Dichtungsring 23 zur Abso
daß bei einer Änderung der Strömung das auf den dichtung zwischen Ventilgehäuse 13 und Ventildeckel
Verschlußkörper wirkende Kräftegleichgewicht er- 22 vorgesehen ist. Das becherförmige Bauteil 21 ist
halten bleibt. 65 mit einem außenliegenden radialen Flansch 24 zwi-Gemäß
einer zweckmäßigen Weiterbildung dieser sehen dem Dichtungsring 23 und einer Schulter 25
Ausführungsform ist wenigstens eine entgegengesetzt des Ventilgehäuses 13 eingespannt. Im Boden des
zu der bzw. jeder Leitfläche geneigte Staubfläche vor- becherförmigen Bauteils 21 ist eine Bohrung 26 zum
Claims (2)
1. Regelventil, bei welchem die Ventilauslaßkammer durch einen mittels einer Feder in Richtung
auf einen Ventilsitzring vorgespannten Verschlußkörper von der Ventileinlaßkammer absperrbar
ist, der mit einem Fortsatz in die Ventilsitzöffnung hineinragt und in einer Druckausgleichkammer
gleitend geführt ist, die über ein Absperrventil und mindestens eine in der Seitenwand
des in die Sitzöffnung hineinragenden Fortsatzes des Verschlußkörpers vorgesehene Druckausgleichöffnung
mit der Ventilauslaßkammer in Verbindung steht, wobei das Absperrventil durch die Betätigungsstange des Regelventils geöffnet
wird, bevor diese den Verschlußkörper des Regelventils von seinem Sitz abhebt, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Verschlußkörperfortsatz (38) mindestens eine in den Ringraum zwischen diesem und dem Ventilsitzring (17) hineinragende,
die Strömung durch diesen Ringraum seitlich ablenkende schräge Leitfläche (39, 40, 41
42) angebracht ist, wobei die bzw. jede das Absperrventil (34, 36) mit der Auslaßkammer (15)
verbindende Druckausgleichöffnung (46) in der Seitenwand des Fortsatzes (38) auf der der Auslaßkammer
(15) zugewandten Seite der Leitfläche (39, 40,41, 42) liegt.
2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der anderen Seite der bzw.
jeder Leitfläche (39, 40, 41, 42) am inneren Ende des Fortsatzes (38), dort, wo das Flud aus der
Einlaßkammer (14) etwa radial in den Ringraum zwischen dem Ventilsitzring (17) und dem Fortsatz
(38) einströmt, in dessen Seitenwand mindestens eine zusätzliche Öffnung bzw. Impulsdrucköffnung
(49) vorgesehen ist, die mit der der Auslaßkammer (15) zugewandten Seite des Absperrventils
(34,36) in Verbindung steht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1235087XA | 1962-08-15 | 1962-08-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1235087B true DE1235087B (de) | 1967-02-23 |
Family
ID=22409094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA43828A Withdrawn DE1235087B (de) | 1962-08-15 | 1963-08-14 | Regelventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1235087B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000056586A1 (de) * | 1999-03-24 | 2000-09-28 | Lucas Industries Public Limited Company | Blockiergeschützte bremsanlage |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2172855A (en) * | 1937-01-18 | 1939-09-12 | Siegert Walter | High pressure valve |
GB595100A (en) * | 1945-06-20 | 1947-11-26 | Edward Lusby Abey | A new or improved float-actuated valve |
US2747612A (en) * | 1951-04-24 | 1956-05-29 | Research Corp | Force-compensated flow valve |
US2805039A (en) * | 1953-05-28 | 1957-09-03 | Henry W Angelery | Statically and dynamically balanced pressure actuated valve |
-
1963
- 1963-08-14 DE DEA43828A patent/DE1235087B/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |