DE2128417A1

DE2128417A1 - In Abhängigkeit vom Druck des ein- bzw. austretenden Mediums gesteuertes Ventil

Info

Publication number: DE2128417A1
Application number: DE19712128417
Authority: DE
Inventors: Hans J. Sonderborg; Nielsen Leif Nordborg; Jespersen (Dänemark). P
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1971-06-08
Filing date: 1971-06-08
Publication date: 1972-12-14
Also published as: FR2141238A5; DE2128417C3; DE2128417B2; IT958963B; JPS52157015U; JPS5445537Y2

Description

DANFOSS A/S, Nordborg (Dänemark)

In Abhängigkeit vom Druck des ein- bzw. austretenden Mediums gesteuertes Ventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein in Abhängigkeit vom Druck des ein- bzw. austretenden Mediums gesteuertes Ventil mit Sollwert- " feder und Dämpfungsvorrichtung, wobei das Verschlußstück auf seiner einen Druckfläche vom steuernden Druck beaufschlagt ist und ffiiner anderen Druckfläche eine wenigstens teilkompensierende Druckentlastungfläche zugeordnet ist.

Derartige Ventile können als Druckregler verwendet werden, die beispielsweise erst bei Überschreiten eines vorgegebenen Druckes öffnen. Sie können auch als vom Druck abhängige Mengenregler verwendet werden, wie es in Kälteanlagen der Fall ist, wo die durchzulassende Kältemittelmenge in Abhängigkeit vom Druck auf der Druckseite oder auf der Saugseite gesteuert werden soll.

Derartige Ventile haben häufig den Nachteil, daß sie unter bestimmten Druckverhältnissen, z. B. bei plötzlichen Druckänderungen, zu Geräuschen neigen, auch wenn das Verschlußstück auf der einen Seite im wesentlichen vollständig druckentlastet ist.

Man hat versucht, diesen Nachteil durch ein den Ventilschaft belastendes Gewicht zu beheben. Dieses Gewicht ruft eine Dämpfung der Schaftbewegung hervor, mit der sich die störenden Geräusche

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herabsetzen lassen. Das Gewicht ist aber schwer, nimmt einen erheblichen Platz ein und wird allein infolge des Metällgewichts teuer. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Funktion von der Einbaulage abhängig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs beschriebenen Art anzügeben, bei dem die Dämpfungsvorrichtung wenig Platz einnimmt, leicht und von der Einbaulage unabhängig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verschlußstück teleskopartig auf oder in einem gehäusefesten Stützkörper, verschiebbar gehalten ist und daß zwischen einer Druckfläche des Verschlußstücks und der ihr zugewandten Stirnfläche des Stützkörpers ein Dämpfungsraum gebildet ist, der über einen¹ Drosselkanal im Stützkörper mit dem dieser Druckfläche des Verschlußstücks zugeordneten Ventilraum verbunden ist. '

Bei dieser Konstruktion können sich sämtliche Druckänderungen nicht unmittelbar auf das Verschluß stück auswirken. Denn jede Verstellung des Verschlußstücks führt zu einer Veränderung der Größe des Dämpfungsraumes. Da der Dämpfungsraum nur über einen Drosselkanal im Stützkörper mit einem Ventilraum in Verbindung steht, erfolgt die Verstellung des Verschluß s-fcücks entsprechend langsam. Störende Geräusche sind daher unterbunden.

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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Stützkörper im Bereich des Ventilsitzes befestigt und an einem den Sitz überragenden Teil vom Verschlußstück, das napf artig ausgebildet ist, übergriffen ist. Stützkörper und Ventilsitz werden dann an etwa der gleichen Stelle eingebaut, was die Herstellung vereinfacht.

Hierbei kann insbesondere der Stützkörper an seinem das Verschluß stück tragenden Umfang einen Durchmesser haben, der etwa gleich dem abdichtenden Ventilsitzdurchmesser ist. Damit ist sichergestellt, daß die gesamte"dem Dämpfungsraum zugewandte Seite des Verschlußstücks nur vom Druck im Dämpfungsraum beeinflußt wird, aber keine wesentlichen Flächen besitzt, die -

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dem vor dem Ventilsitz herrschenden Druck ausgesetzt sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stützkörper in eine Bohrung eines Ventilsitzeinsatzes eingefügt und dort, z. B. durch Bördeln, "befestigt. Auf diese Weise können Ventilsitzeinsatz, Stützkörper und Verschlußstück vor ihrem Einbau in das Ventil passend bearbeitet werden.

In diesem Zusammenhang kann der Ventilsitzeinsatz mehrere außerhalb des Stützkörpers liegende Kanäle aufweisen, die mit einer bis über den Ventilsitz reichenden Umfangs-Aussparung des Stützkörpers in Verbindung stehen. Auf diese Weise bleibt in der Mitte genügend Platz, um den Stützkörper im Ventilsitzeinsatz zu befestigen. Der Einsatz behält eine ausreichende Steifigkeit. Trotzdem ergibt sich eine gute Verbindung zum Ventilsitz. Das strömende Medium belastet das Verschlußstück im wesentlichen radial, wodurch auch von der Strömung hervorgerufene Schwingungen und Geräusche auf ein Minimum herabgesetzt werden.

Sehr günstig ist es, wenn die Umfangs-Aüssparung im Bereich des Ventilsitzes eine Schrägschulter hat. Hierdurch werden die Umlenkverluste sehr klein gehalten. Darüber hinaus läßt sich mit der Schrägschulter eine beliebige gewünschte Strömungscharakteristik erzielen.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch,* daß das Verschlußstück mit Spiel am Ventilschaft gelagert ist. Durch ein solches schwebend angebrachtes Verschlußstück wird die Geräuschdämpfung noch weiter verbessert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ventilschaft im Stützkörper geführt und der Drosselkanal durch den Ringspalt zwischen Schaft und Stützkörper gebildet sein. Hierdurch wird auf einfache Weise eine zusätzliche Führung des Ventilschaftes mit der Bildung des Drosselkanals kombiniert.

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In diesem Zusammenhang kann der im Stützkörper geführte Teil des Ventil Schafts mit dem Rest des Schaftes über ein Schraubgewinde verbunden sein und das Verschlußstück zwischen einem Schraubenkopf und einem Sprengring tragen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Ventil durch den Zulaufdruck gesteuert wird,

Fig. 2 eine Draufsicht von unten auf den Ventilsitzeinsatz und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Ventil, bei dem das Verschlußstück vom Ablaufdruck gesteuert wird.

Das Ventil in den Fig. 1 und 2 hat ein Gehäuse 1 mit einem Eintrittsstutzen 2 und einem Austritts stutzen 3. In das Gehäuse ist ein Einsatz 4 eingeschraubt, der einen Ventilsitz 5 bildet. Der Einsatz trennt einen ersten Ventilraum 6 von einem zweiten Ventilraum 7. Mit dem Ventilsitz 5 arbeitet ein Verschlußstück 8 zusammen, das napfartig ausgebildet ist und mit seiner Umfangswand 9» deren untere Kante 10 auf dem Ventilsitz 5 auftrifft, auf einem Stützkörper 11 teleskopartig geführt ist. Der Stützkörper 11 hat einen Außendurchmesser, der etwa gleich dem Ventilsitzdurchmesser ist. Der Stützkörper ist mit einem Bördelrand 12 in einer zentrischen Bohrung des Einsatzes 4 festgehalten. Er weist einen ζentrisehen Kanal 13 auf, der über einen Drosselkanal 14 mit einem Dämpfung sraum 15 in Verbindung steht. Angesenkte Bohrungen 16 dienen dazu,· den Stützkörper während der Bearbeitung und während des Festbördelns zu halten.

Im Einsatz 4 sind secfli/aSÄiparallele Bohrungen oder Kanäle vorgesehen. Im Stützkörper 11 ist eine Umfangsaussparung 18 mit einer Schrägschulter 19 vorhanden. Bei geöffnetem Ver-

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schlußstück 8 kann das zu regelnde Medium über die Kanäle 17 und die Umfangsnut 18 sowie den Spalt zwischen Ventilsitz 5 und Unterkante 10 aus dem Ventilraum 6 "in den Ventilraum 7 s Irömen.

In das Verschlußstück 8 greift kraftschlüssig ein Ventilschaft 20 ein. Dieser ist mit einer -Hülse 21 verschraubt, auf der eine Sollwertfeder 22 ruht. Der Schaft 20 ist über eine Balgdose 23 abgedichtet mit dem Gehäuse verbunden. Die Sollwertfeder 22 hat ein Widerlager 24, das mittels einer Schraube 25 axial verstellt werden kann. Die Schraube 25 ist in einem Lager 26 gehalten, das sich in einem auf dem Gehäuse 1 festgebördelten Aufsatz 27 befindet. Eine Kappe 28 deckt die Schraube 25 normalerweise ab. .

Die wirksamen, dem Ventilraum 7 zugewandten Flächen des Balges 23 und des Verschlußstücks 8 sind im wesentlichen gleich, so daß in diesem Raum 7 Druckentlastung herrscht. Das Verschlußstück 8 wird daher im wesentlichen durch den im Dämpfungsraum 15 herrschenden Druck gegen die Kraft der Sollwertfeder 22 verstellt. Eine plötzliche Druckerhöhung im Ventilraum 6 kann sich nicht unmittelbar auf das Verschlußstück 8 auswirken. Vielmehr kann sich der Druck nur allmählich über den

Drosselkanal 14 im Dämpfungsraum 1# aufbauen, so daß eine entsprechend langsame Verstellung des VerschlußStücks 8 erfolgt. Das gleiche gilt bei einer plötzlichen Druckabsenkung im Ventilraum 6. Auch hier kann sich der Druck im Dämpfungsraum 15 nur allmählich über den Drosselkanal 14 abbauen. Dies führt zu einem sehr geräuscharmen Betrieb.

In Fig. 3 ist ein ähnliches Ventil gezeigt, bei dem Jedoch die Steuerung des VerschlußStückes durch den Austrittsdruck erfolgt. Soweit Bauteile gleich oder gleichartig sind, wurden sie mit dem selben Bezugszeichen versehen. Eintrittsstutzen 2 und Austrittsstutzen 3 sowie die zugehörigem Ventilräume 6 und 7 sind hierbei vertauscht. Die Sollwertfeder arbeitet als Zugstatt als Druckfeder, wenn am Ausgang ein Saugdruck herrscht.

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Der Ventilschaft 20 wird durch einen Teil 29 fortgesetzt, der mit einem nicht veranschaulichten Schraubgewinde in dem Schaft 20 eingeschraubt ist und einen Schraubenkopf 30 aufweist. Dieser Schraubenkopf hält unter Zwischenlage einer Dichtung 31 das Verschlußstück. Ein Sprengring 32 läßt eine kleine Axialbewegung zwischen Schaftabschnitt 29 und Verschluß stück 8 zu»

Der Schaftabschnitt 29 greift durchweine Bohrung 33 im Stützkörper 11. Das Spiel 34 zwischen Schaftabschnitt 29 und Bohrung 33 dient als Drosselkanal.■

Bei einer plötzlichen Druckabsenkung im Ventilraum 7 kann das Verschlußstück 8 nicht sofort folgen, da hierzu eine Vergrößerung des Dämpfungsraumes 15 notwendig ist. Dieser Dämpfungsraum kann aber nur über den Drosselkanal 34 aus dem Ventilraum 6 nachgefüllt werden. Infolgedessen ergibt sich eine Verzögerung, welche zu der gewünschten Geräuschdämpfung führt. Das gleiche gilt bei einer plötzlichen Druckerhöhung im Ventilraum 7. Auch dieser Druckerhöhung kann das Verschlußstück 8 nur allmählich folgen, weil dabei der Dämpfungsraum 15 verkleinert und daher über den Drosselkanal 34 teilweise entleert werden muß.

Bei einer anderen Ausführungsform ist das Verschluß stück 8 fest mit dem Ventilschaft 20 bzw. 29 verbunden.

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Claims

- 7 Patentansprüche

1·,In Abhängigkeit vom Druck des ein- bzw. austretenden Mediums - gesteuertes Ventil mit Sollwertfeder und Dämpfungsvorrichtung, wobei das Verschlußstück auf seiner einen Druckfläche vom steuernden Druck beaufschlagt ist und seiner anderen Druckfläche eine wenigstens teilkompensierende Druckentlastungsfläche zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (8) teleskopsartig auf oder in einem gehäusefesten Stützkörper (11) verschiebbar gehalten ist und daß zwischen einer Druckfläche des VerschlußStücks und der ihr zugewandten Stirnfläche des Stützkörpers ein Dämpfungsraum (15) gebildet ist, der über einen Drosselkanal (14, 34) im Stützkörper mit dem dieser Druckfläche des VerschlußStücks zugeordneten Ventilraum (6) verbunden ist.
2. Ventil nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (11) im Bereich des Ventilsitzes (5) befestigt und an einem den Sitz überragenden Teil vom Verschlußstück (8), das napfartig ausgebildet ist, übergriffen ist.
3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (11) an seinem das Verschlußstück (8) tragenden Umfang einen Durchmesser hat, der etwa gleich dem abdichtenden Ventilsitzdurchmesser ist.
4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (11) in eine Bohrung eines Ventilsitzeinsatzes (4) eingefügt und dort, z. B. durch Bördeln, befestigt ist.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzeinsatz (4) mehrere außerhalb des Stützkörpers (11) liegende Kanäle (17) aufweist, die mit einer bis über den Ventilsitz (5) reichenden Umfangs-Aussparung (18) des Stützkörpers in Verbindung stehen.

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6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangs-Aussparung (18) im Bereich des Ventilsitzes (5) eine Schrägschulter (19) hat.
7. Ventil nach einem der Ansprüche ΐ bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (8) mit Spiel am Ventilschaft (20, 29)gelagert ist.
8. Ventil nach'einem der Ansprüche 1 Ms 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (29) im Stützkörper (11) geführt und der Drosselkanal (34) durch den Ringspält zwischen Schaft und Stützkörper gebildet ist.
9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im Stützkörper (11) geführte Teil des Ventilschafts (29) mit dem Rest des Schaftes (20) über ein Schraubgewinde verbunden ist und das Verschlußstück (8) zwischen einem Schraubenkopf (30) und einem Sprengring (32) trägt.

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