Regelventil mit Voreinstellung der maximalen Durchflussmenge. Bei bekannten Regelventilen mit Vorein- stellung der maximalen Durchflussmenge nimmt die Drosselwirkung des Voreinstell- elernentes bei einer Bewegung im Sinne einer Verminderung der Durchflussmenge von der Offenstellung des Voreinstellelementes in kaum nennenswerter Weise zu bis erst kurz vor der Geschlossenstellung. Dadurch wird die Voreinstellung der gewünschten Durch flussmenge erschwert.
Die Erfindung ermöglicht, diesen Nachteil auszuschalten. Sie bezieht. sich auf ein Regel ventil mit Voreinstellung der maximalen Durchflussmenge, in welchem ein hohlzyliri- derförmiges Voreinstellelement unabhängig von der Bewegung des Ventilkörpers drehbar im Ventilgehäuse eingesetzt. ist und in wel chem die Wandung des Voreinstellelementes und die Wandung des Ventilgehäuses je eine Durehtrittsöffnung aufweisen, deren begren zende Kanten gemeinsam einen durch Drehen des Voreinstellelementes fest einstellbaren 1)urcliflussqiici,selinitt bilden.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Wandungen wenigstens eine in Drehrichtung des Voreinstellelementes sieh erstreckende Vergrösserung ihrer Durehtritts- öffnung aufweist, derart, dass diese Ver grösserung den Bereich der Drosselwirkung des Voreinstellelementes bei seiner Drehung iiri Sinne einer Verminderung der Durchfluss- mengen gegenüber dem Zustand ohne Ver- grösserung ausdehnt.
Auf der Zeichnung sind Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes dar gestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt in einer zur gemein samen Achse des Ein- und Austrittsstutzens senkrecht. liegenden Ebene durch die Ventil achse eines Regelventils, Fig.2 einen Teilschnitt desselben Regel ventils, Fig.3 und q zwei weitere Schnitte durch das Ventilgehäuse eines andern Regelventils;
Fig.5 den Verlauf des vom Voreinstell- element bei dessen Drehung im Sinne einer Verminderung der Durchflussmenge freige gebenen Durchflussquerschnittes mit der dazu gehörenden Drosselcharakteristik und Fig. 6 bis 9 verschiedene Ausbildungen der in der Wandung des Voreinstellelementes an gebrachten Vergrösserungen der Durchtritts öffnung. Gleiche Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In eine Bohrung 2 des Ventilgehäuses 1 (Fig.1 und 2) ist ein hohlzylinderförmiges Voreinstellelement 3 eingesetzt, welches mit. seinem Bund 4 in einer ringförmigen Aus sparung des Gehäuses 1 aufliegt und durch die mit dem Gehäuse versehr aubte Mutter 5 um seine Achse drehbar gehalten ist. Der Ventil körper 6 ist über die Schraubenspindel 7 mit der nicht steigenden Hohlspindel 8 gekuppelt; durch Drehen der Hohlspindel 8 kann der Ventilkörper 6 zur Regelung der Durchfluss- menge verstellt und in der Schlussstellung auf den Ventilsitz 10 gedrückt werden.
Die Hohl spindel 8 ist mittels des Federrings 11 im Vor einstellelement 3 axial gesichert. Durch eine auf die Packung 12 drückende Stopfbüchse 13 wird die Hohlspindel 8 in üblicher Weise ge führt und abgedichtet. Auf das Ventilgehäuse 1 ist eine Deckkappe 14 aufgesetzt, welche zur Abdeckung der Stopfbüchsenpartie dient. Auf einem Vierkantteil am obern Ende der Hohl spindel 8 ist, ein Handrad 9 aufgesetzt, welches mit einer Schraube gesichert ist.
Die Wandung des Voreinstellelementes weist eine Durchtrittsöffnung 15 auf, deren begrenzende Kanten gemeinsam mit den jenigen der Durchtrittsöffnung 18 im Ventil gehäuse einen der Stellung des Voreinstell- elementes entsprechenden Durchflussquer- schnitt bilden; durch Drehen des Vorein- stellelementes kann dieser DurchfILissquer- schnitt fest eingestellt werden.
Eine in der Innenwand des Voreinstellelementes 3 ange brachte Nute 26 dient zur Aufnahme eines nicht gezeichneten Nockens des Ventilkörpers 6. Dadurch kann vermieden werden, dass beim Heben oder Senken des Ventilkörpers 6 durch Drehen des Handrades 9 der Ventilkörper sich um ;seine eigene Achse dreht. Der Strö mungsverlauf des durch das Ventil fliessenden Mediums ist mittels der Pfeile 19 angedeutet.
Aus der nicht gezeichneten Eintrittsöffnung gelangt die Flüssigkeit über den Kanal 16 in den Hohlraum des hohlzylinderförmigen Vor einstellelementes 3, um diesen durch die Durchtrittsöffnung 15 in der Wandung des genannten Elementes zu verlassen und an schliessend durch die Durchtrittsöffnung 18 in der Wandung des Ventilgehäuses abzu strömen.
Neben der für die Offenstellung des Voreinstellelementes bei ungehindertem Durchfluss vorgesehenen und durch Mantel linien des hohlzylinderförmigen Voreinstell- elementes begrenzten Öffnung 15 dienen zu sätzlich in der Wandung angebrachte Ver grösserungen 17 dieser Durchtrittsöffnung da zu, den Bereich der Drosselwirkung des Vor einstellelementes bei einer Drehung um seine Achse im Sinne einer Verminderung der Durchflussmenge gegenüber dem Zustand ohne Vergrösserungen auszudehnen.
Diese Ver grösserungen erstrecken sich in Drehrichtung des Voreinstellelementes und sind in der Offenstellung des Voreinstellelementes sym metrisch auf beiden Seiten einer durch die Achse desselben und durch den Mittelpunkt der Durchtrittsöffnung 18 gehenden Ebene angeordnet. Eine gleichartige Drosselwirkung kann also durch Verdrehen des Voreinstel.l- elementes 3 in beiden Drehrichtungen erzielt werden.
Mit Hilfe der auf dem festen Gehäuse und auf dem drehbaren Vor einstellelement angebrachten Marken 20 lässt sich bei abge zogener Deckkappe 14 die relative Lage des Voreinstellelementes zur Durchtrittsöffnuiig, 1.8 ablesen bzw. einstellen.
Die zur Ausdehnung des Bereiches der Drosselwirkung vorgesehenen Vergrösserungen können statt in der Wandung des Voreinstell- elementes auch in der Wandung des Ventil gehäuses angebracht werden oder aber in bei den Wandungen zugleich. Zwecks besserer Anschaulichkeit ist in Fig.3 das Ventilge häuse ohne das eingesetzte Voreinstellelement mit eingebauter Regelvorrichtung gezeichnet.
Anschliessend an die Durchtrittsöffnung 1S sind symmetrisch zu einer durch die Längs achse des Ventils und die Achse des Vorein- ütellelementes 3 gehenden Ebene nutenförmige Vergrösserungen 21 dieser Durehtrittsöffnung angebracht.
Diese erlauben wiederum, den Bereich der Drosselwirkung des Voreinstell- elementes 3 bei seiner Drehung im Sinne einer Verminderung der Durchflussmenge gegen über dem Zustand ohne Vergrösserungen aus zudehnen; die Vergrösserungen der Durch trittsöffnung erstrecken sich wiederum in bei den Drehrichtungen des Voreinstellelementes. Der Strömungsverlauf der Flüssigkeit durch das in Fig.3 und 4 in zwei Längsschnitten dargestellte Durchgangsregelventil ist durch Pfeile 19 angedeutet.
Die Flüssigkeit gelangt durch den Eintrittsstutzen 22 über den Kanal 1.6 in den Hohlraum des hohlzylinderförmigen Voreinstellelementes 3 und strömt an schliessend bei bereits abgedeckter Durch trittsöffnung 18 durch die nutenförmigen Vergrösserungen 21 in den Austrittsstutzen 23. Die in der Wandung des Ventilgehäuses an gebrachten Nuten 21 sind ausgefräst. Neben dein gezeichneten, dreieckförmigen Quer schnitt können diese Nuten auch eine quadra tische, rechteckige oder durch gekrümmte Linien begrenzte Querschnittsform aufweisen.
In der Fig. 5 ist die mit der Vergrösserung 17 der Durchtrittsöffnung versehene Wan dung des Voreinstellelementes 3 schematisch in der Abwicklung dargestellt. Der Verlauf des vom Voreinstellelement bei seiner Drehung im Sinne einer Abdeckung der Durchtritts- öffnung 18 freigegebenen Durchflussquer- schnittes und der dazugehörenden Drossel charakteristik ist für den Zustand ohne und für den Zustand mit Vergrösserung 17 der Durchtrittsöffnung im Voreinstellelement durch Kurven veranschaulicht.
Die Kurve a zeigt den Verlauf des von der begrenzenden Kante der Durchtrittsöffnung des Voreinstell- eleinentes 3 und der begrenzenden Kante der Durchtrittsöffnung 18 des Ventilgehäuses ge bildeten Durchflussquerschnittes bei einer Verschiebung des Voreinstellelementes in der durch den Pfeil 24 angedeuteten Richtung für den Zustand ohne Vergrösserung 17.
Die Kurve b zeigt. denselben Verlauf für den Zu stand mit Vergrösserung der Durchtritts- öffnung; die Vergrösserung 17 bewirkt., dass zur vollständigen Abdeckung der Durchtritts- öffnung 18 ein dem Stück d s entsprechender, grösserer Verschiebungswinkel des Voreinstell- elementes erforderlich ist gegenüber dem Zu stand ohne Vergrösserung. Der Einfluss des Voreinstellelementes 3 ohne Vergrösserung der Durchtrittsöffnung auf die Drosselwirkung ist. durch die Kurve c angedeutet.
Die Dros selwirkung nimmt bei einer Verschiebung des Voreinstellelementes aus der Offenstellung im S <B>1</B> inne einer Verminderung der Durchfluss- rnenge nur unmerklich zu, um jedoch kurz vor der Geschlossenstellung schroff anzustei gen.
Die dem Durchflussquerschnittsverlauf b der mit einer Vergrösserung 17 versehenen Durehtrittsöffnung des Voreinstellelements entsprechende Drosselwirkung ist durch die Kurve (I veranschaulicht. Der Drosselwider- stand steift allmählich flach an und dehnt sich unter dein Einfluss der Vergrösserung 17 über einen wesentlich vergrösserten Verstell bereich aus.
Eine mittlere Stellung des Vor einstellelementes 3 sowie die Stellung für voll ständige Abdeckung der Durehtrittsöffnung 18 ist durch strichpunktierte Linien ange deutet; die Punkte A und B auf den Kurven a und b entsprechen dabei dem vom Vorein- stellelement 3 freigegebenen Durchflussquer- schnitt für den Fall ohne und für den Fall mit Vergrösserung der Durchtrittsöffnung.
Fig. 6 zeigt eine im Voreinstellelement an gebrachte Vergrösserung der Durchtrittsöff- nung, welche einen durch gekrümmte Linien begrenzten Umriss aufweist. Die Ver grösserung 17 ist zudem gegenüber einer die Öffnung 15 (Fig. 1) begrenzenden Mantellinie 25 versetzt, welch letztere zur Führung des beispielsweise mittels eines Nockens auf ihr gleitenden Ventilkörpers 6 dienen kann.
Fig.7 zeigt eine andere Ausbildung der Vergrösserung 17 der Durchtrittsöffnung im Voreinstellelement, welche teilweise durch ge krümmte, teilweise durch geradlinige Umriss- l.inien begrenzt ist.
Fig.8 zeigt eine schraubenförmig in der Wandung des Voreinstellelementes 3 ange brachte Vergrösserung 17. Schliesslich ist in Fig. 9 eine Vergrösserung 17 veranschaulicht, welche bis zum Fusse des hohlzylinderförmi- gen Voreinstellelementes 3 reicht.
Control valve with pre-setting of the maximum flow rate. In known control valves with pre-setting of the maximum flow rate, the throttling effect of the pre-setting element increases in a hardly noticeable manner during a movement in the sense of reducing the flow rate from the open position of the pre-setting element to just before the closed position. This makes it difficult to preset the desired flow rate.
The invention enables this disadvantage to be eliminated. She relates. refers to a control valve with pre-setting of the maximum flow rate, in which a hollow-cylinder-shaped pre-setting element is inserted in the valve housing so that it can rotate independently of the movement of the valve body. and in wel chem the wall of the presetting element and the wall of the valve housing each have a through-opening, the limiting edges of which together form a 1) urcliflussqiici, selinitt that can be fixed by turning the presetting element.
The invention is characterized in that at least one of the two walls has at least one enlargement of its passage opening extending in the direction of rotation of the presetting element, such that this enlargement extends the area of the throttling effect of the presetting element when it is rotated in the sense of a reduction in the flow rates compared to the state without enlargement.
On the drawing execution examples of the subject invention are provided. 1 shows a section in a direction perpendicular to the common axis of the inlet and outlet nozzle. lying plane through the valve axis of a control valve, Figure 2 shows a partial section of the same control valve, Figure 3 and q two further sections through the valve housing of another control valve;
5 shows the course of the flow cross-section released by the presetting element during its rotation in the sense of a reduction in the flow rate with the associated throttle characteristic; and FIGS. 6 to 9 different designs of the enlargements of the passage opening made in the wall of the presetting element. The same parts are provided with the same reference symbols in all figures.
In a bore 2 of the valve housing 1 (Fig.1 and 2), a hollow cylindrical presetting element 3 is used, which with. his collar 4 rests in an annular recess from the housing 1 and is held rotatably about its axis by the versehr aubte nut 5 with the housing. The valve body 6 is coupled via the screw spindle 7 to the non-rising hollow spindle 8; By turning the hollow spindle 8, the valve body 6 can be adjusted to regulate the flow rate and pressed onto the valve seat 10 in the final position.
The hollow spindle 8 is axially secured by means of the spring ring 11 in front of the adjusting element 3. By pressing on the packing 12 stuffing box 13, the hollow spindle 8 is ge leads and sealed in the usual way. A cover cap 14, which serves to cover the part of the stuffing box, is placed on the valve housing 1. On a square part at the upper end of the hollow spindle 8, a handwheel 9 is placed, which is secured with a screw.
The wall of the presetting element has a passage opening 15, the delimiting edges of which, together with those of the passage opening 18 in the valve housing, form a flow cross-section corresponding to the position of the presetting element; by turning the presetting element, this cross-section can be set permanently.
A groove 26 in the inner wall of the presetting element 3 is used to accommodate a cam (not shown) of the valve body 6. This can prevent the valve body from rotating around its own axis when the valve body 6 is raised or lowered by turning the handwheel 9. The flow course of the medium flowing through the valve is indicated by the arrows 19.
From the inlet opening, not shown, the liquid passes through the channel 16 into the cavity of the hollow cylindrical pre-adjusting element 3, in order to leave it through the passage opening 15 in the wall of said element and then flow down through the passage opening 18 in the wall of the valve housing.
In addition to the opening 15 provided for the open position of the presetting element with unhindered flow and delimited by jacket lines of the hollow cylindrical presetting element, enlargements 17 made in the wall also serve to increase the area of the throttling effect of the presetting element when rotating around its Axis in the sense of a reduction in the flow rate compared to the state without enlargements to expand.
These enlargements extend in the direction of rotation of the presetting element and are arranged symmetrically in the open position of the presetting element on both sides of a plane passing through the axis of the same and through the center of the passage opening 18. A similar throttling effect can therefore be achieved by rotating the pre-setting element 3 in both directions of rotation.
With the help of the marks 20 attached to the fixed housing and the rotatable pre-setting element, the relative position of the pre-setting element to the passage opening, 1.8 can be read or set when the cover cap 14 is withdrawn.
The enlargements provided for expanding the area of the throttling effect can also be made in the wall of the valve housing instead of in the wall of the presetting element or in the walls at the same time. For the sake of clarity, the Ventilge housing is drawn in Figure 3 without the pre-setting element used with a built-in control device.
Subsequent to the passage opening 1S, groove-shaped enlargements 21 of this passage opening are attached symmetrically to a plane passing through the longitudinal axis of the valve and the axis of the pre-adjusting element 3.
These in turn allow the area of the throttling effect of the presetting element 3 to be expanded when it is rotated in the sense of a reduction in the flow rate compared to the state without enlargements; the enlargements of the passage opening extend in turn in the directions of rotation of the presetting element. The flow path of the liquid through the straight-way control valve shown in two longitudinal sections in FIGS. 3 and 4 is indicated by arrows 19.
The liquid passes through the inlet nozzle 22 via the channel 1.6 into the cavity of the hollow cylinder-shaped presetting element 3 and then flows through the groove-shaped enlargements 21 into the outlet nozzle 23 when the opening 18 is already covered. The grooves 21 in the wall of the valve housing are milled out . In addition to your drawn, triangular cross-section, these grooves can also have a square, rectangular or cross-sectional shape delimited by curved lines.
In Fig. 5, provided with the enlargement 17 of the passage opening Wan extension of the presetting element 3 is shown schematically in the development. The course of the flow cross-section released by the presetting element during its rotation to cover the passage opening 18 and the associated throttle characteristic is illustrated by curves for the state without and for the state with enlargement 17 of the passage opening in the presetting element.
Curve a shows the course of the flow cross-section formed by the delimiting edge of the passage opening of the presetting element 3 and the delimiting edge of the passage opening 18 of the valve housing when the presetting element is shifted in the direction indicated by the arrow 24 for the state without enlargement 17.
The curve b shows. same curve for the state with enlargement of the passage opening; the enlargement 17 has the effect that, in order to completely cover the passage opening 18, a larger displacement angle of the presetting element corresponding to the piece d s is necessary compared to the state without enlargement. The influence of the presetting element 3 on the throttle effect without enlarging the passage opening is. indicated by curve c.
When the presetting element is shifted from the open position in S <B> 1 </B>, the throttling effect increases only imperceptibly in the course of a reduction in the flow rate, but increases sharply shortly before the closed position.
The throttling effect corresponding to the flow cross-section b of the passage opening of the presetting element provided with an enlargement 17 is illustrated by curve (I. The throttle resistance gradually stiffens flat and under the influence of the enlargement 17 expands over a significantly enlarged adjustment range.
A middle position of the pre-adjusting element 3 and the position for full permanent coverage of the passage opening 18 is indicated by dash-dotted lines; points A and B on curves a and b correspond to the flow cross-section released by presetting element 3 for the case without and for the case with enlargement of the passage opening.
6 shows an enlargement of the passage opening in the presetting element, which has an outline delimited by curved lines. The enlargement 17 is also offset with respect to a surface line 25 delimiting the opening 15 (FIG. 1), which latter can serve to guide the valve body 6 sliding on it, for example by means of a cam.
7 shows another embodiment of the enlargement 17 of the passage opening in the presetting element, which is delimited partly by curved and partly by straight contour lines.
FIG. 8 shows an enlargement 17 placed helically in the wall of the presetting element 3. Finally, an enlargement 17 is illustrated in FIG. 9, which extends to the foot of the hollow cylindrical presetting element 3.