DE656777C - Water pipe valve - 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 scharfkantigFor valves in which the flow between the valve disc and seat in the sense of runs inside outwards, the noises generated during the flow can be caused by it be reduced that one rounds the valve seat surface at its inner edge and they outwardly beyond the extent that it would have to have if it were only used as an abutment for the valve disc would have to serve as machined, nowhere in the direction of flow Raised guide surface continues, on which the jet emerging from the throttle point passes through Friction is braked, and the valve disk is formed so that it is sharp-edged

»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»5 separated from the sealing surface. Through this with small, medium and large amounts of water up to almost. Maximum amount of water achieved the desired noise reduction. At the largest valve openings

ao treten jedoch bisweilen Geräusche auf, die damit zusammenhängen, daß die Strömung am Ventilsitz dann anders verläuft, als bei dessen Formgebung vorausgesetzt wurde.ao, however, noises sometimes occur which are related to the fact that the flow then runs differently on the valve seat than was assumed when it was shaped.

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 order to illustrate these circumstances, the section through the valve disk and the seat of a valve of the type mentioned is shown in Fig. Where: α the housing, b the feed pipe, c the \ "entilteller or the sealing disc, the valve stem, e d the seat The seat has f on fnnenrande the roundings and is continued to the outside as in the direction of flow a little hollow guide surface g. on which the jet spreads. The jet then exits into the housing space h . The roundings f are necessary in order to avoid noise-producing disturbances of the flow in the narrowest point of the flow path above the valve seat e in the case of small and medium-sized openings of the valve.

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 scharferIn Fig. 2, a part of Fig. 1 is drawn enlarged. Sealing surfaces are generally the surfaces on the housing and on the valve disc in the area in which they touch when the valve is closed (sealing area). In "Fig. 2, the annular surface pieces on the housing and the valve disk lying between the diameters D _x and D _{2 are} the sealing surface. The sharp edge with which the valve disk is separated from the sealing surface is denoted by k The surface g _{on the housing located on the housing 2} is the guide surface; it is hollow and accordingly, as mentioned at the beginning, not raised anywhere: The still permissible limit of a surface that is nowhere raised in the direction of flow is the flat guide surface according to Fig. 3. Fs is also permissible, with the reverse the arrangement to form the guide surface by continuing the sealing surface on the valve disc and to provide the sharp edge on the seat; Fig. 4 shows the reversal of the arrangement according to Fig. 2 with guide surface g ' and sharper

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.Edge V. On the other hand, a design according to Fig. 5 is not permitted. Here, the sealing surfaces are the annular surface pieces on the housing and valve disc lying _{between the diameters D 3} and Z) _4; the surface i adjoining the diameter D ₄ on the outside is raised between the diameters D ₄ and D ₈ in the direction of flow, so it is not a guide surface that is not raised anywhere in the direction of flow; In the case of small valve openings, this leads to a detachment and ■ reapplication of the jet, which creates a loud noise; the valve disk is also set off with sharp edges - edge / -, but not from the sealing surface, but from a part of the lower surface of the valve disk that is not the sealing surface.

Bei der angegebenen Ausführung der Ventile wird jedoch Geräuschlosigkeit nicht ohne weitere Maßnahmen erreicht.With the specified design of the valves, however, noiselessness is not without further measures achieved.

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.In the position of the valve disk shown in Fig. Ι, the valve lets through almost the same amount of water that results from a very large opening. In Fig. 6 the same valve is drawn with a large opening and the flow shape is indicated. Now the cross-section of the supply pipe b is the smallest flow cross-section, and the roundings / prevent a smooth detachment of the jet emerging from the supply pipe. The sticking of the beam to the curve results in local negative pressures and, as a result, cavitation and noise. For this position of the A ^ entiltellers sharp edges were be necessary at the inner edge of the seat instead of rounding f, to avoid the generation of noise. However, because of the flow, they cannot be carried out in small and medium-sized openings.

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.Since the valve at the opening shown in Fig. 1 already has almost the same amount of water lets through as with the very large opening shown in Fig. 6, the disturbance would be Eliminate without major disadvantage through a precise stroke limitation for the valve disc can. However, a stroke limitation is undesirable or practical in some cases not executable. This case is z. B. in the water main taps, because their Execution is generally too imprecise for this and especially because of the thickness the sealing washers made of flexible building material is not precisely determined and changes gradually with use suffers.

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.The gluing of the beam to the rounded edges / with large valve openings and the resulting occurrence, local pressure-So Reductions cannot be avoided with valves of the type mentioned. The gluing of the jet is in itself indifferent, and the local pressure reductions are only therefore harmful because they cause cavitation, which is always too loud noises - leads. According to the present invention, the occurrence of valves of the type mentioned Avoided cavity formation by an additional throttling the pressure in the housing space and the flow rate artificially increased in the outlet line is limited.

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.On the other hand, installing a throttle device alone, without the others specified measures, noiselessness not achieved. Because the flow resistance of all throttle devices practically in question is the square of the flow rate proportional. So it becomes very small with small flow rates and thus loses virtually any influence on cavitation. By installing eyier throttling in the outlet line of an ordinary valve are therefore in the case of small openings Noise not suppressed.

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.In the new water pipe valves, the throttling effect of the throttle device is expediently made stronger than it is, for example, in the known jet regulators for water pipe taps; if the throttling effect is increased, the guide surface can be reduced. In order to avoid splashing of the exiting beam, so is at the water line taps the throttle device expedient 95 ■ into moved moderately so far into the interior of the discharge line, that the au-s the individual 'openings emerging rays by \ ^r Ennis chung with' the adjacent ^ Totwasser lose their energy before exiting the discharge line. One embodiment of this arrangement is shown in FIG. The throttling in the outlet pipe takes place through the disc w; provided with holes, to which the relatively long outlet piece η is connected. If the outlet piece η is made long enough, it is also possible to effect the throttling through a relatively small number of correspondingly large holes in the disk m without the outlet becoming too restless. This avoids blockages of the throttle device due to foreign bodies carried along by the water, which often lead to malfunctions in the usual jet regulators equipped with wire sashes. It has been found, moreover, to be expedient, conical holes - they narrow in the direction of flow - ■ and form with a sharp outlet edge.

Die Drosselvorrichtung kann auch zweistufig oder mehrstufig ausgeführt werden. Ein The throttle device can also be designed in two or more stages. A

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:A water tap with a two-stage throttle device is shown in Fig. 8. The pipe ο is inserted into the outlet line, which has a perforated cover p which acts as a throttle disk and a base q which is provided with holes and also acts as a throttle disk. The total resistance is expediently distributed unevenly over the two throttle disks p and q in such a way that the throttling effect of the first disk is greater than that of the second. This is achieved, for example, by making the holes in disk p somewhat smaller than the holes in disk q. By distributing the throttling over two or more stages, particularly smooth operation of the valve is achieved. Ρλ τ ε ν τ λ ν s ν κ u c ii: Water pipe valve in which the flow between the valve disc and the seat runs from the inside to the outside, characterized by the combination of the following features: 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,1. of the sealing surfaces on the housing and valve body, one of the guide surfaces (g, g ') , which is nowhere raised in the direction of flow, extends beyond the sealing area, while the other is sharp-edged (edge k, k') from the outer edge of the sealing area drops off, 2. die Sitzfläche ist an ihrem Innenrande abgerundet (Abrundung /),2. the seat is rounded on its inner edge (rounding /), 3. in die Auslaufleitung ist eine Drosselvorrichtung (mi, p, q) eingebaut.3. A throttle device (mi, p, q) is built into the discharge line. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings