DE2615009A1

DE2615009A1 - Durchfluss-regelventil

Info

Publication number: DE2615009A1
Application number: DE19762615009
Authority: DE
Inventors: Rudibert Dipl In Goetzenberger
Original assignee: FLITSCH FA ERNST
Current assignee: FLITSCH FA ERNST
Priority date: 1976-04-07
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1977-10-20
Also published as: AR213433A1; FR2347592B1; BR7702148A; JPS52122928A; FR2347592A1; DE2615009C2; GB1572056A; DK155877A; IT1107735B; US4131128A

Description

DR.-ING. EUGEN MAIER DR.-ING. ECKHARD WOLF

TELE FON: (O711) 34 27 61/2 TELEGRAMME: MENTOR

PATENTANWÄLTE

7 STUTTGART 1, PISCHEKSTR. 19

DRESDNER BANK AG STUTTGART NR. 192Ο534 POSTSCHECK STGT. 2S2OO-7O9

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5. April 1576

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Firma Ernst Flitsch Stuttgarter Str. 62 , 7012 Fellbach

Durchfluß-Regelventil

Die Erfindung betrifft ein Durchfluß-Regelventil mit einem gegen eine ringförmige Dichtfläche anliegenden Regelorgan.

Bei Anlagen mit in einem Rohrsystem fließenden gas- oder dampfförmigen oder auch flüssigen Medien genügen die in den Kreislauf der Medien eingebauten Regelgeräte nicht immer den an sie gestellten verhältnismäßig hohen Anforderungen bezüglich der Empfindlichkeit und Steuerbarkeit.

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Insbesondere bei Kälteanlagen, bei denen ein hoher Wirkungsgrad der Kompressoren, Verdampfer und Kondensatoren angestrebt wird und bei denen außer gasförmigen und flüssigen Medien bei der Expansion des Kältemittels auch Flüssigkeits-Dampf gemische gesteuert werden müssen, mußten bislang zur Steuerung druckkompensierter Ventile verhältnismäßig aufwendige Regelgeräte verwendet werden, bei denen die Beherrschung auftretender Schwingungen, die Vermeidung von Reibungserscheinungen und die Erzielung einer gewünschten Steuercharakteris tik Schwierigkeiten bereitete.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, insbesondere für Kälteanlagen ein Regelventil zu schaffen, das einfach herzustellen ist und trotzdem den an ein solches Regelventil gestellten Anforderungen genügt. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Druckabhängigkeit solcher Ventile zu vermeiden, um auf diese Weise auf den Einbau einer die Lebensdauer eines solchen Ventils begrenzenden Membran und druckfester Verbindungsorgane verzichten zu können.

Als nachteilig wurde bei den bekannten Ventilen empfunden, daß sie nur einen verhältnismäßig geringen Öffnungshub aufweisen, der auch bei größeren Leistungen meist nur maximal

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etwa 1 mm betrug, wobei der eigentliche Arbeitsspalt bei Nadel- und Kegelventilen jedoch nur eine Breite in der Größenordnung von Bruchteilen eines Millimeters und weniger aufweist, was insbesondere bei im Ventilspalt expandierendem Heißwasser und verdampfendem Kältemittel häufig zu Kavitationserscheinungen führt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, ein Durchlaufregelventil mit einem gegen eine ringförmige Dichtfläche anliegenden Regelorgan so auszubilden, daß als Regelorgan eine gegen den Ventilsitz anliegende Kugel dient, die um eine zur Durchflußrichtung des Ventils senkrechte Achse drehbar angeordnet ist und eine zur Äquatorebene symmetrisch ausgebildete, in Umfangsrichtung sich erweiternde Kerbe aufweist.

Die Kugel ist vorteilhafterweise starr mit einem die Drehachse bildenden, unter dem Einfluß eines elektrischen oder magnetischen Drehfeldes und einer Rückstellkraft stehenden Lagerzapfen verbunden und steht unter der Einwirkung einer senkrecht auf die Ventilsitzebene gerichteten Federkraft. Eine besondere auf den Lagerzapfen der Ventilkugel wirkende Rückstellkraft kann entfallen, wenn mit dem Lagerzapfen ein Dauermagnet verbunden ist, der bei nicht erregter Sta-

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torwicklung seine Ruhelage einnimmt und das Ventil schließt. Die Erregung der Statorwicklung erfolgt mittels eines Gebers über ein Potentiometer oder auch über Widerstände mit negativen oder positiven Temperaturkoeffizienten je nach dem der Steuerung zugrundeliegenden Zweck.

Um eine Übersteuerung zu vermeiden sowie auch zur Fixierung der Ruhelage des mit dem Ventilkörper starr verbundenen Ankers ist im Gehäuse ein verstellbarer Anschlag vorgesehen.

Durch eine Winkelverstellung des Ankers gegenüber der Ventilkugel kann das Ventil in einfacher Weise von einem unter Strom offenen Ventil in ein unter Strom geschlossenes Ventil umgewandelt werden.

Um bei Erregung des Geber-Systems die Drehbewegung des Ventilkörpers in dem jeweils richtigen Drehsinn hervorzurufen, ist das Ventil so ausgebildet, daß der Spalt zwischen den Polschuhen des Magnetankers oder des Eisenkerns und des außerhalb des Ventilgehäuses angeordneten Stators des magnetischen oder elektromagnetischen Systems in Umfangsrichtung eine ein—

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seitige Verbreiterung aufweist.

Um die Stellung des Ventilkörpers kontrollieren zu können, besteht ein Teil der Wandung des Ventilgehäuses aus einem Schauglas, durch das eine mit dem Lagerzapfen verbundene Ringskala abgelesen werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Ventils bilden die Gegenstände zusätzlicher Unteransprüche.

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrunqsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen senkrechten L'ingsschnitt durch das Ventil,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt nach der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 einen waagerechten Schnitt nach der Schnittlinie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den als Kugel ausgebildeten, von dem Lagerzapfen gelösten Ventilkörper.

Das Ventilgehäuse 1 weist die beiden Anschlußstutzen 2 und

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für die Zuleitung und die Ableitung des zu regelnden Mediums und an seiner Vorderseite einen Durchbruch auf, gegen dessen Ränder 4 ein Schauglas 5 dichtend anl-iegt. Der obere Teil des Gehäuses besteht aus einem Becher 6 aus magnetisch neutralem Werkstoff, dessen Randflansch dichtend gegen den Gehäuseteil 1 anliegt. In den Ableitungsstutzen 3 ist eine den Ventilsitz bildende Hülse 7 eingeschraubt. Gegen den Ventilsitz liegt die Kugel 8 an, die mittels einer unter der Einwirkung einer Bügelfeder 9 stehenden Druckplatte 10 gegen den Ventilsitz gepresst wird. Die Kugel weist an ihrem Aquatorumfang eine sich etwa über einen Winkel von 90 erstreckende, einseitig sich vertiefende und verbreiternde Kerbe 81 auf. Die Kugel 8 ist starr mit einem Lagerzapfen 11 verbunden, der in einer Hülse gelagert ist, die an einer in den Gehäuseteil 1 eingesprengten, einen napfförmig abgebogenen Rand aufweisenden Kreisscheibe 12 angeformt ist. In dieses Teil ist ein ebenfalls napfförmig ausgebildetes Teil 13 eingesteckt, so daß durch diese beiden Teile 12 und 13 ein Raum gebildet wird, der mit Filterstoff ausgefüllt ist, um etwaige in dem strömenden Medium enthaltene Verunreinigungen von der Lagerstelle des Zapfens 11 fernzuhalten. Mit dem Zapfen 11 ist ein Eisenkern verbunden, der in eine zylindrisch geformte Kunststoffmasse 14 eingebettet ist. Die Kreisscheibe 12 trägt zwei Anschlagbolzen 15, die in an dem Kunst-

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stoffkörper 14 ausgesparte Ringsegmente eingreifen. Auf das untere Ende des Lagerzapfens 11 ist ein abgebogene Ränder aufweisender Teller 16 aufgeschoben, der an seinem äußeren Umfang eine Skala trägt. Der verhältnismäßig große Umfang dieser Skala ermöglicht eine sehr genaue Ablesung der Winkeleinstellung des Ventilkörpers 8 mittels einer an dem Gehäuseteil 1 oder an dem Schauglas 5 angebrachten Marke. Der becherförmig ausgebildete obere Teil 6 des Ventilgehäuses wird von einem Lamellenpaket 17 umfasst, dessen Polschuhe gegen das becherförmige Gehäuseteil 6 anliegen, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

(l'J Durchfluß-Regelventil mit einem gegen eine ringförmige Dichtfläche anliegenden Regelorgan, dadurch gekennzeichnet , daß als Regelorgan eine gegen den Ventilsitz (7) anliegende Kugel (8) dient, die urn eine zur Durchflußrichtung des Ventils senkrechte Achse (11) drehbar angeordnet ist und eine zur Äquatorebene symmetrisch ausgebildete, in Umfangsrxchtung sich erweiternde Kerbe (81) aufweist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kugel (8) starr mit einem die Drehachse bildenden, unter dem Einfluß eines elektrischen oder magnetischen Drehfeldes und einer Rückstellkraft stehenden Lagerzapfen (11) verbunden ist und unter der Einwirkung einer senkrecht auf die Ventilsitzebene gerichteten Federkraft (9) steht.

3. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem im Ventil-

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gehäuse (1, 6) angeordneten Lagerzapfen (11) ein Eisenkern oder ein Dauermagnet verbunden ist, auf den mittels eines außerhalb des Ventilgehäuses angeordneten magnetischen oder elektromagnetischen Systems ein Drehmoment ausgeübt wird.

4. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Spalt zwischen den Polschuhen des Magnetankers oder des Eisenkerns und des außerhalb des Ventil^gehäuses (6) angeordneten Stators des magnetischen oder elektromagnetischen Systems in Umfangsrichtung eine einseitige Verbreiterung aufweist.

5. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die auf die Kugel (8) in Richtung auf den Ventilsitz (7) wirkende Federkraft von einer punktförmig an der Kugel (8) anliegenden Druckplatte (10) oder unmittelbar von einem Federbügel (9) ausgeübt wird.

6. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehbeivegung des Lagerzapfens (11) durch Anschläge (15) begrenzt ist.

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7. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil der Wandung des Ventilgehäuses (1) durch ein Schauglas (5) gebildet wird und mit dem Lagerzapfen (11) eine Ringskala (16) verbunden ist.

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