DE3638516A1 - Regulierventil mit einem kugelventilkoerper - Google Patents
Regulierventil mit einem kugelventilkoerperInfo
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- 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
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
- F16K5/0605—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor with particular plug arrangements, e.g. particular shape or built-in means
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Description
Die Erfindung betrifft ein Regulierventil mit einem
Kugelventilkörper, in dessen Durchlaß ein unabhängig vom
Kugelventilkörper verstellbares Drosselorgan angeordnet
ist. Mit dem Drosselorgan wird vom Fachmann eine
Voreinstellung vorgenommen, durch die die maximale
Durchflußmenge bei vollständig geöffnetem Kugelventil
bestimmt wird. Durch teilweises Öffnen des Kugelventils
kann diese im Maximum begrenzte Durchflußmenge noch
verringert werden.
Um jedoch Wirbelbildung und damit einen Druckverlust zu
vermeiden, wird von dieser Steuerung des Kugelventils in
der Regel kein Gebrauch gemacht. Die Normalstellung des
Kugelventils ist daher entweder ganz geschlossen oder ganz
geöffnet. Aus diesem Grunde muß das Drosselorgan eine
Feinverstellung aufweisen, um z. B. zu erreichen, daß die
Durchflußmenge bis auf ca. 5 Liter pro Stunde reduziert
werden kann. Eine Erhöhung der Durchflußmenge soll in
kleinsten Schritten durchführbar sein.
Bei einer bekannten Ausführungsform eines Regulierventils
mit einem Kugelventilkörper, in dessen Durchlaß ein
unabhängig vom Kugelventilkörper verstellbares Drosselorgan
angeordnet ist, ist in die Verschwenkachse des
Kugelventilkörpers ein unabhängig von dem Kugelventilkörper
verdrehbar im Ventilgehäuse gelagerter Bolzen eingesetzt,
an dem eine das Drosselorgan bildende Ronde befestigt ist.
Diese Ronde entspricht in Außenform und Außendurchmesser
dem Querschnitt des in den Kugelventilkörper eingebrachten
Durchlasses. Hierbei wird zum Verändern des
Voreinstellquerschnittes die Ronde um eine in ihrer Fläche
liegende Mittelachse verdreht. Hiermit ist gerade bei der
Regelung der kleinsten Durchflußmengen nur eine relativ
grobe Veränderung des Voreinstellquerschnittes erreichbar,
da bei einer Verstellung der Ronde um wenige Winkelgrade
aus ihrer Schließstellung heraus sich sofort ein relativ
großer Voreinstellquerschnitt ergibt. Erreicht die Ronde
nahezu ihre Öffnungsstellung, so wird die Vergrößerung des
Voreinstellquerschnittes pro Gradeinheit der Verstellung
des Drosselorgans geringer. Weiterhin besteht bei dieser
Ausführungsform noch der Nachteil, daß durch Verschmutzung,
die sich in dem Durchlaß des Kugelventilkörpers ablagert,
die das Drosselorgan bildende Ronde nicht mehr ganz
geschlossen werden kann, so daß die gewünschten geringen
Durchflußmengen nicht mehr erreichbar sind.
Um feindosierbare Durchflußmengen zu erreichen, ist in der
ePA 01 71 004 bereits vorgeschlagen worden, das in dem
Kugelventilkörper angeordnete Drosselorgan durch einen
Stab zu bilden, der in den Durchlaß des Kugelventilkörpers
hineinragt und in seiner Eindringtiefe einstellbar ist.
Dabei gleitet der Stab mit seiner Mantelfläche an
zylindrischen Wandungsteilen des Durchlasses. Bei dieser
Ausführungsform ist die Änderung des
Voreinstellquerschnittes auch bei geringen Durchflußmengen
in ziemlich feinen Stufen durchzuführen, jedoch besteht
die Gefahr, daß der Stab durch Ablagerung von Schmutz an
den ihn führenden Wandungsteilen nur noch schwer oder gar
nicht mehr zu verstellen ist. Insbesondere kann sich auf
dem Grund der das untere Ende des Stabes aufnehmenden
Bohrung sehr leicht Schmutz ablagern, der eine Einstellung
von kleinsten Durchflußmengen nicht mehr zuläßt oder
zumindest bewirkt, daß die Soll- und Istgröße des
Voreinstellquerschnittes voneinander abweichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Drosselorgan zu schaffen,
dessen gleitende Flächen nicht mehr frei im
Flüssigkeitsstrom liegen, und die den
Voreinstellquerschnitt bildenden und begrenzenden Teile
nicht so angeordnet sind, daß sie bei einem völligen
Schließen des Drosselorgans aufeinanderstoßend sich
gegenüberliegen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die Anwendung folgender Merkmale gelöst:
- a) Das Drosselorgan besteht aus zwei quer zur Achse des Durchlasses stehenden und mit ihrem Außenrand an der Durchlaßwandung angrenzenden Scheiben,
- b) die Scheiben liegen mit jeweils einer Planfläche aneinander,
- c) mindestens eine der Scheiben ist kreisrund und mit ihrem Außenrand in dem Kugelventilkörper um ihre zentrische Achse verdrehbar gelagert,
- d) der Antrieb der verdrehbaren Scheibe erfolgt über eine mit der Verdrehachse des Kugelventilkörpers fluchtende und mit der Scheibe verzahnende Antriebswelle,
- e) die beiden Scheiben weisen jeweils eine außerhalb des Zentrums und innerhalb eines Halbkreises der verdrehbaren Scheibe angeordnete Öffnung auf.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind
die Öffnungen in den Scheiben nierenförmig ausgebildet,
wobei der Außenbogen zumindest in etwa zu dem Außenrand
der verdrehbaren Scheibe konzentrisch verläuft. Durch
diese Ausgestaltung der Öffnungen ist gewährleistet, daß
die Veränderung des Voreinstellquerschnittes gerade bei
kleinen Durchflußmengen sich in kleinen Schritten
durchführen läßt. Außerdem gibt die nierenförmige
Ausgestaltung der Öffnungen im völlig geöffneten Zustand
des Drosselorgans bei vorgegebenem Scheibendurchmesser
einen möglichst großen Voreinstellquerschnitt.
Weiterhin ist es zweckmäßig, die drehbare Scheibe an einer
ihrer Außenkanten mit einer Verzahnung zu versehen, in die
das als Kegelzahnrad ausgeführte Ende der Antriebswelle
eingreift. Vorteil dieser Ausgestaltung ist, daß sich der
Antrieb möglichst einfach gestaltet und man diesem Antrieb
ohne besondere zusätzliche Mittel eine große Untersetzung
geben kann. Dieses trägt weiterhin dazu bei, eine
möglichst feinstufige Änderung des Voreinstellquerschnittes
zu erreichen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn beide Scheiben
verdrehbar in dem Kugelventilkörper gelagert sind und
auch beide Scheiben auf den einander benachbarten
Außenkanten eine Verzahnung aufweisen, in die das als
Kegelzahnrad ausgebildete Ende der Antriebswelle
eingreift. Ein solcher Antriebsmechanismus läßt sich mit
leichten Mitteln spielfrei herstellen, so daß eine
kontinuierliche und keine sprunghafte Verstellung des
Voreinstellquerschnittes erreicht wird.
Weitere in den Ansprüchen enthaltene Merkmale der
Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel
erläutert.
Die Zeichnung veranschaulicht ein vorteilhaftes
Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch das Regulierventil, wobei der
Schnitt in der Verdrehachse der Kugel und in
Strömungsrichtung des Durchflußmediums liegt,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Regulierventil in Richtung
der Verstellachse des Kugelventilkörpers und
Fig. 3 eine Ansicht auf eine Scheibe des Drosselorgans
in Richtung X.
Das Ventilgehäuse (1) weist die beiden Anschlußstutzen
(2 und 3) auf, mit denen das Regulierventil in ein
Rohrleitungssystem einsetzbar ist. Der Anschlußstutzen
(2) ist mittels Gewinde (4) in das Ventilgehäuse
eingeschraubt. Mit dem Einschrauben des Anschlußstutzens
(2) wird der Kugelventilkörper (5) in dem Ventilgehäuse
(1) festgesetzt. Damit der Kugelventilkörper (5) gegenüber
dem Gehäuse (1) und dem Anschlußstutzen (2) abgedichtet
ist, und damit eine gleitende und damit ruckfreie
Verstellung des Kugelventilkörpers (5) möglich ist, ist
dieser in Gummi- oder Kunststoffdichtungen (6) gelagert.
Der Kugelventilkörper (5) weist einen zylindrischen, im
Querschnitt kreisrunden Durchlaß (7) auf, in dem die
beiden kreisrunden Scheiben (8 und 9), welche das
Drosselorgan bilden, eingesetzt sind. Diese Scheiben (8
und 9) entsprechen in ihrer Außenform und in ihrem
Außendurchmesser dem Querschnitt des Durchlasses (7), so
daß die Wandung (11) des Durchlasses (7) ein Gleitlager
für die beiden Scheiben (8 und 9) bildet. Damit die beiden
Scheiben (8, 9) auch in Richtung der Längsachse des
Durchlasses (7) festgesetzt sind, werden sie seitlich von
zwei Sprengringen (12, 13) eingegrenzt.
Die beiden Scheiben (8, 9) liegen mit ihren einander
zugekehrten Planflächen (14) aneinander. Die einander
zugewandten, umlaufenden Kanten der Scheiben sind
abgeschrägt, und diese Schrägen sind jeweils mit einem
Zahnkranz (15, 16) versehen. In diese Zahnkränze greift
eine in der Schwenkachse (17) des Kugelventilkörpers (5)
angeordnete Antriebswelle (18) mit ihrem am freien Ende
angeordneten Kegelrad (19) ein. Mit Hilfe dieses
Kegelrads (19) sind die beiden Scheiben (8, 9) um ihre
zentrische Achse (20) verdrehbar.
In die beiden Scheiben (8, 9) ist jeweils eine Öffnung
(21 und 22) eingebracht, die, wie aus Fig. 3
ersichtlich, eine Nierenform aufweisen. In der in Fig. 1
dargestellten Form ist das aus den Scheiben (8 und 9)
bestehende Drosselorgan völlig geschlossen. Bei Verdrehung
der Scheiben (8 und 9) um 90° ist das Drosselorgan völlig
geöffnet, da in dieser Stellung die beiden Öffnungen (21
und 22) übereinanderliegen. Da die Anzahl der Zähne des
Kegelrades (19) über den gesamten Umfang wesentlich
geringer ist als die Anzahl der am Außenrand der Scheiben
(8, 9) angebrachten Verzahnung, ist die Antriebswelle um
einen wesentlich größeren Winkel zu verdrehen. Dadurch
ergibt sich eine weitere Verbesserung der Feineinstellung
des Drosselorgans.
Die Außenkanten der Öffnungen (21, 22) in den Scheiben
sind, um Verwirbelungen zu vermeiden, wie bei (23)
ersichtlich, stark angefast.
Zur Verdrehung des Kugelventilkörpers (5) um die Achse
(17) ist er mit einer Hohlwelle (24) versehen, die drehfest
mit dem Kugelventilkörper verbunden, jedoch verdrehbar in
das Ventilgehäuse (1) eingesetzt ist. Diese Hohlwelle ist
gegenüber dem Ventilkörper (1) durch einen O-Ring (26)
abgedichtet und mittels eines Sprengrings (27) festgesetzt.
Die Antriebswelle (18) wird von der Hohlwelle (27)
aufgenommen und gegenüber dieser durch den O-Ring (28)
abgedichtet. Zur Betätigung der Hohlwelle ist auf deren
freies Ende ein Handrad (29) verdrehsicher aufgesetzt und
durch den Sprengring (30) gesichert. Auf das freie Ende
der Antriebswelle (18) ist ein Zeigerelement (31)
verdrehsicher durch eine Verschraubung befestigt. Das
Zeigerelement wirkt mit einer auf das Handrad (29)
aufgebrachten Skala (32) zusammen und zeigt die Größe des
Voreinstellquerschnittes an. Das Zeigerelement dient
gleichzeitig als Handhabe zum Verdrehen der
Antriebswelle (18).
Claims (10)
1. Regulierventil mit einem Kugelventilkörper, in dessen
Durchlaß ein unabhängig vom Kugelventilkörper
verstellbares Drosselorgan angeordnet ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) Das Drosselorgan besteht aus zwei quer zur Achse (20) des Durchlasses (7) stehenden und mit ihrem Außenrand (10) an der Durchlaßwandung (11) angrenzenden Scheiben (8, 9),
- b) die Scheiben (8, 9) liegen mit jeweils einer Planfläche (14) aneinander,
- c) mindestens eine der Scheiben (8, 9) ist kreisrund und mit ihrem Außenrand (10) in dem Kugelventilkörper (5) um ihre zentrische Achse (20) verdrehbar gelagert,
- d) der Antrieb der verdrehbaren Scheibe (8, 9) erfolgt über eine mit der Verdrehachse (17) des Kugelventilkörpers (5) fluchtende und mit der Scheibe (8, 9) verzahnende Antriebswelle (18),
- e) die beiden Scheiben (8, 9) weisen jeweils eine außerhalb des Zentrums und innerhalb eines Halbkreises der verdrehbaren Scheibe (8, 9) angeordnete Öffnung (21, 22) auf.
2. Regulierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (21, 22) in den Scheiben (8, 9)
nierenförmig sind, wobei der Außenbogen zumindest in
etwa zu dem Außenrand (10) der verdrehbaren Scheibe
konzentrisch verläuft.
3. Regulierventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die drehbare Scheibe (8, 9) an
einer ihrer Außenkanten eine Verzahnung (15) aufweist,
in die das als Kegelzahnrad (19) ausgeführte Ende der
Antriebswelle (18) eingreift.
4. Regulierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Scheiben (8, 9) verdrehbar in dem
Kugelventilkörper (5) gelagert sind.
5. Regulierventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Scheiben (8, 9) auf den einander
benachbarten Außenkanten eine Verzahnung (15) aufweisen,
in die das als Kegelzahnrad (19) ausgebildete Ende der
Antriebswelle (18) eingreift.
6. Regulierventil nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben
(8, 9) zwischen zwei ringförmigen Einschnürungen (12,
13) des Durchlasses (7) eingesetzt sind, von denen
zumindest eine als Federring ausgeführt ist.
7. Regulierventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (18)
durch die hohl ausgeführte Verstellachse (25) des
Kugelventilkörpers (5) hindurchgeführt ist.
8. Regulierventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem freien Ende der Antriebswelle (18) ein
Zeiger (31) fest verbunden ist, der mit einer auf der
als Handrad (29) ausgebildeten Handhabe zum Verstellen
der Achse (25) des Kugelventilkörpers (5) aufgebrachten
Skala (32) zusammenwirkt.
9. Regulierventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeiger (31) gleichzeitig als Handhabe zum
Verdrehen der Antriebswelle (18) dient.
10. Regulierventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten (23) der
Öffnungen (21, 22) stark angefast sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863638516 DE3638516A1 (de) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | Regulierventil mit einem kugelventilkoerper |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3638516A1 true DE3638516A1 (de) | 1988-05-19 |
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Family
ID=6313698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863638516 Granted DE3638516A1 (de) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | Regulierventil mit einem kugelventilkoerper |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3638516A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114576386A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-06-03 | 国工控股集团有限公司 | 一种双通道可变流量的球型锻钢全焊接球阀 |
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DE3638516C2 (de) | 1993-06-09 |
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