DE656777C - Wasserleitungsventil - Google Patents

Description

Bei Ventilen, bei denen die Strömung zwischen Ventilteller und Sitz im Sinne von innen nach außen verläuft, können die beim Durchfluß entstehenden Geräusche dadurch herabgesetzt werden, daß man die Ventilsitzfläche an ihrem Innenrande abrundet und sie nach außen über denjenigen Umfang hinaus, den sie haben müßte, wenn sie nur als Widerlager tür den Ventilteller zu dienen hätte, als bearbeitete, in der Strömungsrichtung nirgends erhabene Führungsfläche fortsetzt, an der der aus der Drosselstelle austretende Strahl durch Reibung abgebremst wird, und den Ventilteller so ausbildet, daß er sich scharfkantig

»5 von der Dichtimgsfläche absetzt. Dadurch wird bei kleinen, mittleren und größeren Wassermengen bis fast zur. Höchstwassermenge die gewünschte Geräuschverminderung erreicht. Bei den größten Ventilöffnungen

ao treten jedoch bisweilen Geräusche auf, die damit zusammenhängen, daß die Strömung am Ventilsitz dann anders verläuft, als bei dessen Formgebung vorausgesetzt wurde.

Um diese Umstände darzulegen, ist in Abb. ι .der Schnitt durch den Ventilteller und den Sitz eines Ventils der genannten Art dargestellt. Es bedeuten: α das Gehäuse, b das Zuleitungsrohr, c den \"entilteller oder die Dichtungsscheibe, d die Ventilspindel, e die Sitzfläche. Die Sitzfläche hat am fnnenrande die Abrundungen f und ist nach außen als in der Strömungsrichtung etwas hohle Führungsfläche g fortgesetzt, auf der sich der Strahl ausbreitet. Der Strahl tritt dann in den Gehäuseraum h aus. Die Abrundungen f sind erforderlich, um bei kleinen und mittleren Eröffnungen des Ventils geräuschbildende Störungen der Strömung in der über dem Ventilsitz e liegenden engsten Stelle des Strömungsweges zu vermeiden.

In Abb. 2 ist ein Teil der Abb. 1 vergrößert gezeichnet. Dichtungsfläche sind ganz allgemein die Flächen am Gehäuse und am Ventilteller in demjenigen Bereich, in dem sie sich bei geschlossenem Ventil berühren (Dichtungsbereich). Bei" Abb. 2 sind also die zwischen den Durchmessern D_x und D₂ liegenden ringförmigen Flächenstücke am Gehäuse und am Ventilteller Dichtungsfläche. Die scharfe Kante, mit der sich der Ventilteller von der Dichtungsfläche absetzt, ist mit k bezeichnet. Die außerhalb des Durchmessers D₂ liegende Fläche g am Gehäuse ist die Führungsfläche; sie ist hohl und demgemäß, wie eingangs gesagt, nirgends erhaben: Den noch zulässigen Grenzfall einer in der Strömungsrichtung nirgends erhabenen Fläche bildet die ebene Führungsfläche nach Abb. 3. Fs ist auch zulässig, unter Umkehrung der Anordnung die Führungsfläche durch Fortsetzung der Dichtimgsfläche am Ventilteller zu bilden und die scharfe Kante am Sitz vorzusehen; .Abb. 4 zeigt die Umkehrung der Anordnung nach Abb. 2 mit Führungsfläche g' und scharfer

Kante V. Nicht zulässig ist dagegen eine Ausbildung nach Abb. 5. Dichtungsfläche sind hier die zwischen den Durchmessern D₃ und Z)₄ liegenden ringförmigen Flächenstücken am Gehäuse und Ventilteller; die außen an den Durchmesser D₄ anschließende Fläche i ist zwischen den Durchmessern D₄ und D₈ in der Strömungsrichtung erhaben, ist also keine in der Strömungsrichtung nirgends erhabene ίο Führungsfläche; dies führt bei kleinen Ventilöffnungen zu einem Ablösen und Wieder-■ anlegen des Strahles, wodurch starkes Geräusch entsteht; auch setzt sich der Ventilteller zwar scharfkantig ab — Kante/—, aber nicht von der Dichtungsfläche, sondern von einem Teil der unteren Fläche des Ventiltellers, die nicht Dichtungsfläche ist.

Bei der angegebenen Ausführung der Ventile wird jedoch Geräuschlosigkeit nicht ohne weitere Maßnahmen erreicht.

Bei der in Abb. ι gezeichneten Stellung des Ventiltellers läßt das Ventil schon fast dieselbe Wassermenge hindurch, die sich bei ganz großer Eröffnung ergibt. In Abb. 6 ist dasselbe Ventil bei großer Eröffnung gezeichnet und die Strömungsform angedeutet. Jetzt ist der Querschnitt des Zuleitungsrohres b der kleinste Strömungsquerschnitt, und die Abrundungen / verhindern eine glatte Ablösung des aus dem Zuleitungsrohr austretenden Strahles. Das Kleben des Strahles an der Rundung ergibt örtliche Unterdrücke und als deren Folge Hohlraumbildung und Geräusch. Für diese Stellung des A^entiltellers wurden statt der Abrundungen f scharfe Kanten an dem Innenrand der Sitzfläche nötig sein, um die Entstehung von Geräuschen zu vermeiden. Sie können aber wegen der Strömung bei kleinen und mittleren Eröffnungen nicht ausgeführt werden.

Da das Ventil bei der in Abb. 1 gezeichneten Eröffnung schon fast dieselbe Wassermenge durchläßt wie bei der in Abb. 6 gezeichneten sehr großen Eröffnung, würde man die Störung ohne großen Nachteil durch eine genaue Hubbegrenzung für den Ventilteller beseitigen können. Eine Hubbegrenzung ist aber in manchen Fällen unerwünscht oder praktisch nicht ausführbar. Dieser Fäll liegt z. B. bei den Wasserleitungszapfhähnen vor, weil deren Ausführung im allgemeinen dafür zu ungenau ist und besonders deswegen, weil die Dicke der aus nachgiebigem Baustoff bestehenden Dichtungsscheiben nicht genau bestimmt ist und im Gebrauch allmählich A^eränderungen erleidet.

Das Kleben des Strahles an den Abrunduufien/ bei großen Ventileröftnungen und das dadurch bedingte Auftreten, örtlicher Druck-So erniedrigungen läßt sich bei Ventilen der genannten Bauart nicht vermeiden. Das Kleben des Strahles ist aber an sich gleichgültig, und die örtlichen Druckerniedrigungen sind nur deswegen schädlich, weil sie Hohlraumbildung veranlassen, die stets zu starken Geräuschen - führt. Nach der vorliegenden Erfindung wird nun bei Ventilen der genannten Art das Eintreten von Hohlraumbildung dadurch vermieden, daß durch eine zusätzliche Drosselung in der Auslaufleitung der Druck im Gehäuseraum künstlich erhöht und die Durchflußmenge begrenzt wird.

Andererseits wird durch den Einbau einer Drosselvorrichtung allein, ohne die anderen angegebenen Maßnahmen, Geräuschlosigkeit nicht erreicht. Denn der Strömungswiderstand aller praktisch in Frage kommenden Drosselvorrichtungen ist dem Quadrat der Durchflußmenge proportional. Er wird also bei kleinen Durchflußmengen sehr klein und verliert dadurch praktisch jeden Einfluß auf die Hohlraumbildung. Durch den Einbau eyier Drosselung in die Auslaufleitung eines gewöhnlichen Ventiles werden deswegen bei kleinen Eröffnungen Geräusche nicht unterdrückt.

Bei den neuen Wasserleitungsventilen wird die Drosselwirkung der Drosselvorrichtung zweckmäßig stärker gemacht, als sie beispielsweise bei den bekannten Strahlreglern für Wasserleitungszapfhähne ist; bei Verstärkung der Drosselwirkung kann man die Führungsfläche verkleinern. Um ein Verspritzen des austretenden Strahles zu vermeiden, wird deswegen bei Wasserleitungszapfhähnen die Drosselvorrichtung zweck- 95 ■ mäßig so weit in das Innere der Auslaufleitung hineingerückt, daß die au-s den einzelnen 'Öffnungen austretenden Strahlen durch \^rennischung mit 'dem angrenzenden^ Totwasser ihre Energie vor dem Austritt aus der Auslaufleitung verlieren. Eine Ausi'ührungsform dieser Anordnung ist in Abb. 7 dargestellt. Die Drosselung im Auslaufrohr erfolgt durch die mit Löchern versehene Scheibe w;, an die sich das verhältnismäßig lange Auslaufstück η anschließt. Wenn das Auslauf- · stück η lang genug gemacht wird, ist es fernerhin möglich, die Drosselung durch eine verhältnismäßig geringe Zahl entsprechend großer Löcher in der Scheibe m zu bewirken, ohne daß der Austritt zu unruhig wird. Man vermeidet dadurch Verstopfungen der Drosselvorrichtung durch vom Wasser mitgeführte Fremdkörper, die bei den gewöhnlichen mit Drahtsieljen ausgerüsteten Strahlreglern häufig zu Störungen führen. Es hat sich im übrigen als zweckmäßig herausgestellt, die Löcher kegelförmig — in der Strömungsrichtung sich verengend —■ und mit scharfkantigem Austrittsrand auszubilden.

Die Drosselvorrichtung kann auch zweistufig oder mehrstufig ausgeführt werden. Ein

Claims (3)

Wasserleitungshahn mit zweistufiger Drosselvorrichtung ist in Abb. 8 dargestellt. In die Auslauf leitung ist das Rohr ο eingeschoben, welches einen mit Löchern versehenen, als Drosselscheibe wirkenden Deckel p und einen mit Löchern versehenen, ebenfalls als Drosselscheibe wirkenden Boden q hat. Der Gesamtwiderstand wird zweckmäßig ungleichmäßig auf die beiden Drosselscheiben p und q verteilt, und zwar derart, daß die Drossehvirkung der ersten Scheibe größer ist als die der zweiten. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die Löcher in der Scheibe p etwas kleiner gemacht werden als die Löcher in der Scheibe q. Durch die Verteilung der Drosselung auf zwei oder mehr Stufen wird ein besonders ruhiges Arbeiten des Ventils erreicht. Ρλ τ ε ν τ λ ν s ν κ u c ii : Wasserleitungsventil, bei dem die Strömung zwischen dem Ventilteller und dem Sitz im Sinne von innen nach außen verläuft, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

1. von den Dichtungsflächen am Gehäuse und Ventiikörper ist die eine über den Dichtungsbereich hinaus nach, außen als in der Strömungsrichtung nirgends erhabene Führungsfläche (g, g') fortgesetzt, während die andere sich vom Außenrande des Dichtungsbereiches scharfkantig (Kante k, k') absetzt,

2. die Sitzfläche ist an ihrem Innenrande abgerundet (Abrundung /),

3. in die Auslaufleitung ist eine Drosselvorrichtung (mi, p, q) eingebaut.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen