DE1203070B

DE1203070B - Drosselventil

Info

Publication number: DE1203070B
Application number: DEA33980A
Authority: DE
Inventors: Calvin Andrew Gongwer
Original assignee: Aerojet General Corp
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Inc
Priority date: 1960-02-15
Filing date: 1960-02-15
Publication date: 1965-10-14

Description

Drosselventil Die Erfindung betrifft ein Drosselventil, bei dem in einem zwischen Einlaß und Auslaß liegenden, einen größeren Querschnitt als Einlaß und Auslaß aufweisenden zylindrischen Teil des Gehäuses ein elastischer Drosselkörper angeordnet ist, der einen koaxial zur Gehäuseachse verlaufenden Durchlaß aufweist und durch eine Betätigungsvorrichtung zusammenpreßbar ist.
Bei bekannten Drosselventilen dieser Bauart mit zusammendrückbaren Drosselkörpern, die nur einen mittleren Durchlaß aufweisen, läßt sich insbesondere bei einer schnellen Betätigung des Ventils eine Kavitationsbildung nicht vermeiden. Die hierbei im Strömungsmedium entstehenden Schwingungen verursachen starke Geräusche, die insbesondere bei im Haushalt verwendeten Ventilen lästig sind.
Um diese und andere unerwünschte Folgeerscheinungen einer Hohlraumbildung in Wasserleitungssystemen oder ähnlichen Systemen ohne übermäßig großes Druckgefälle zwischen Ein- und Auslaß weitgehend zu beseitigen, besteht gemäß der Erfindung der Durchlaß aus einer Vielzahl nebeneinanderliegender Strömungskanäle, deren Länge sehr viel größer als ihre Breite ist, wobei der Drosselkörper an seinen beiden Stirnflächen auf perforierten Scheiben abgestützt ist, von denen eine kolbenartig verschiebbar an der Betätigungsvorrichtung angeordnet ist.
Bei der neuen, auch für großen Mengendurchsatz geeigneten Ventilbauart wird durch Aufteilung der Strömung in viele einzelne Kanäle von verhältnismäßig großer Länge der Druck des Strömungsmittels durch Wandreibung allmählich reduziert, so daß die Gefahr einer Hohlraumbildung weitgehend vermieden wird. Dabei ist in der Offenstellung des Ventils der Strömungswiderstand im Gegensatz zu anderen Drosselventilen mit schwammartigen, feinporigen, zusammendrückbaren Drosselkörpern nur gering.
Bei höheren Druckabfällen im Ventil wird der Möglichkeit, daß beim Zusammendrücken die Verengung der Strömungskanäle nicht gleichmäßig ist, in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch vorgebeugt, daß der Drosselkörper aus einzelnen Scheiben besteht, deren Elastizität in Strömungsrichtung abnimmt.
Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines erfindungsgemäßen Leitungswasserhahnes; t F i g. 2 und 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Betrachtet man zunächst F i g. 1, so sieht man, daß das Ventil eine erste Endkappe 88 aufweist, die auf ein Leitungsrohr 87 aufgeschraubt ist. Die Kappe 88 weist eine innenliegende ringförmige Schulter 89 auf, an der eine erste schwere, gelochte Scheibe 90 und ein Drahtsieb 91 anliegen, die gegen die Schulter 89 durch einen zylinderförmigen Rohrabschnitt 92 gepreßt werden, dessen mit Außengewinde versehenes Ende in die Endkappe 88 eingeschraubt ist.
Das andere Ende des Rohrabschnitts 92, das ebenfalls ein Außengewinde aufweist, ist in das Innengewinde einer weiteren Endkappe 93 eingeschraubt. Das äußere Ende der Endkappe 93 weist eine Gewindebohrung 94 auf, in die ein mit Gewinde versehener Schaft 95 eingeschraubt ist. Außerdem weist diese Endkappe noch ein Außengewinde 96 auf, auf das eine Packungsmutter 97 aufgeschraubt ist, die eine Packung 98 rund um den Schaft 95 zusammendrückt, um die Endkappe 93 abzudichten. Der Schaft 95 kann mit Hilfe eines Handrades 99 hinein-und herausgeschraubt werden und liegt an einer zweiten schweren, gelochten Scheibe 100 an, die einen Flansch 101 aufweist, um einwandfreie Gleitbewegung innerhalb des Rohrabschnitts 92 sicherzustellen. Die Stirnfläche der Scheibe 100 ist mit einem Drahtsieb 100a versehen. Eine Auslaßöffnung 102 ist in der Endkappe 93 zwischen der hintersten Stellung der Scheibe 100 und dem inneren Ende der Endkappe vorgesehen.
Eine Anzahl parallel angeordneter Gummirohre 103 ist als ein Bündel zwischen die Scheiben 90 und 100 eingesetzt. Der Durchmesser der Rohre kann mit der Größe des Ventils schwanken, und man wird beispielsweise für ein Ventil mit einem Innendurchmesser von etwa 11/z Zoll (38,1 mm) weiche Gummirohre mit einem Innendurchmesser von etwa 1/1, Zoll (1,6 mm) und etwa 1/1B Zoll (1,6 mm) Wandstärke verwenden, während man beispielsweise für ein Ventil mit einem Innendurchmesser von 4 Zoll (201,4 mm) Rohre von 1/4 Zoll (6,35 mm) Innendurchmesser und 3/18 Zoll (4,762 mm) Wandstärke verwendet.
Beim Betrieb des in F i g. 1 gezeigten Ventils, bei welchem der Rohrabschnitt 92 so ausreichend groß ist, daß das Bündel von Rohren eine ungehinderte Strömung der Flüssigkeit in der in F i g. 1 gezeigten Lage zuläßt, wird durch das Einschrauben des Schaftes 95 der durch die Scheibe 100 auf die Rohre 103 ausgeübte Axialdruck erhöht, so daß diese zunehmend verformt werden, wodurch die Flüssigkeitsströmung durch die Rohre und die Zwischenräume zwischen den Rohren und damit der Durchsatz der Flüssigkeit durch das Ventil immer mehr gedrosselt wird, bis dann die Flüssigkeitsströmung völlig abgesperrt ist, wenn alle diese Kanäle für eine Flüssigkeitsströmung vollständig verschlossen sind. Wird der Schaft dann wieder aus der vollkommen geschlossenen Stellung herausgedreht, dann werden die Gummirohre auf Grund ihrer Elastizität ihre ursprüngliche Lage wieder einnehmen und die ursprünglichen Strömungskanäle für die durch das Ventil hindurchströmende Flüssigkeit wiederherstellen.
In F i g. 2 und 3 ist ein zylindrischer, aus Gummi bestehender Block 122 in Seitenansicht und im Schnitt gezeigt, dessen Abmessungen so gewählt sind, daß dieser Block an Stelle des Bündels von Gummirohren in das in F i g. 1 gezeigte Ventil eingesetzt werden kann.
Der Gummizylinder 122 weist auf seinem Umfang verteilte, sich in Längsrichtung erstreckende Rippen 123 auf, die außenliegende Strömungskanäle bilden, sowie eine Anzahl sich in Längsrichtung erstreckender Bohrungen oder Durchlässe 124, die die inneren Strömungskanäle bilden. Wird der Gummiblock einem Axialdruck ausgesetzt, dann wird er zusammengedrückt, bis alle Durchlässe vollständig ausgesperrt sind.
Wird der Axialdruck verringert, dann stellt sich durch die Elastizität des Gummiblocks die ursprüngliche Form der Kanäle für die Flüssigkeitsströmung durch diesen Block wieder her.
Die Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 2 und 3 hat gegenüber der Ausführungsform in F i g. 1 den Vorteil, daß die Wände der einzelnen Kanäle gut abgestützt sind, so daß die Gefahr einer bleibenden Verformung nicht besteht.
Der Gummikörper kann aus einzelnen Gummischeiben mit zunehmend geringerer Elastizität gebaut werden, wodurch sich bei dieser Anordnung eine andere Flüssigkeitsströmungscharakteristik beim Öffnen und Schließen des Ventils ergibt als in dem Fall, wenn der oder die elastischen Körper alle die gleiche Elastizität aufweisen.

Claims

Patentanspruch: 1. Drosselventil, bei dem in einem zwischen Einlaß und Auslaß liegenden, einen größeren Querschnitt als Einlaß und Auslaß aufweisenden zylindrischen Teil des Gehäuses ein elastischer Drosselkörper angeordnet ist, der einen koaxial zur Gehäuseachse verlaufenden Durchlaß aufweist und durch eineBetätigungsvorrichtung zusammenpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß aus einer Vielzahl nebeneinanderliegender Strömungskanäle (103, 124) besteht, wobei die Länge dieser Strömungskanäle sehr viel größer als ihre Breite ist, und daß der Drosselkörper (103, 122) an seinen beiden Stirnflächen auf perforierten Scheiben (90, 100) abgestützt ist, wobei eine der Scheiben (100) kolbenartig verschiebbar an der Betätigungsvorrichtung (95, 99) angeordnet ist.
2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (103, 122) aus einzelnen Scheiben, deren Elastizität in Strömungsrichtung abnimmt, besteht.
3. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper aus einzelnen Rohren (103) besteht.
4. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper aus einem einzigen mit Bohrungen (124) versehenen Teil (122) besteht.
5. Drosselventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (122) mit in Strömungsrichtung verlaufenden Rippen (123) versehen ist, die an der Innenwand des Gehäuses (92) anliegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 355 675, 517 649, 675 575, 1027 028, 1067 653; schweizerische Patentschrift Nr. 105 996; britische Patentschrift Nr. 710 532; USA.-Patentschriften Nr. 1657 663, 2 442 746, 2748802.