NO120968B - - Google Patents

Description

Ventil.

Foreliggende oppfinnelse angår en ventil for regulering av en fluidumstrøm.

Oppfinnelsen angår særlig en ventil med en ventiltallerken som kan beveges aksialt i forhold til en åpning med et ven-tilsete, mellom en fullstendig lukket stilling, når likedannede deler av tallerkenen og setet ligger an mot hverandre, og en åpen stilling,, som tillater maksimal gjen-nomstrømning av åpningen. Tallerkenen har tilnærmet paraboloid form for å gi teoretisk sett en tverrsnittsøkning for strømmen proporsjonalt med løfting av tallerkenen. For å oppnå bevegelse av tallerkenen er det vanlig å forsyne ventilspin-delen som er festet koaksialt til tallerkenen, med gjenger, som løper i en gjenget del, idet spindelen utvendig er forsynt med et håndtak eller hjul. Sike ventiler er til-fredsstillende i enkelte tilfelle, men i andre tilfelle har de sin begrensning. En viktig anvendellse er i forbindelse med varmt vann til radiatorer, hvor de danner en del av et sentralvarmeanlegg og hvor ventilen anvendes for regulering av strømmen av varmt vann gjennom radiatorene. Det er ofte ønskelig å kunne begrense strømmen av varmt vann gjennom ventilen til en liten prosentdel av full åpning av ventilen, og begrensningen ligger i at i slike tilfelle har man funnet at ventilen må praktisk talt lukkes helt for å oppnå noe resultat, fordi motstanden som ytes av åpningen bare er virkningsfull når den er stor, sammenliknet med motstanden som hele røret danner i kretsen. En effektiv regulering består således i å redusere arealet av den ringformede åpning uten at dets lengde endres. I denne tilstand vil en liten grad av bevegelse frembringe en stor endring i motstanden. Videre vil et mteget tynt belegg av fremmedlegemer som av-settes av vannet, øke motstanden meget ved en svært smal åpning. Hvis f. eks. en åpning på 0.8 mm minskes til 0,4 mm ved et belegg på 0.2 mm på begge sider, halve-res arealet og motstanden økes fire ganger. Av denne grunn oppnår man ikke noen proporsjonal strømning ved lav prosent av maksimial strømning. Et liknende belegg på begge sider ved en åpning på 3 mm<2>, vil redusere arealet i forholdet 7<2> til 8<2> og øke motstanden 70 pst. og foreliggende oppfinnelse er basert på dette punkt og dets anvendelse på ventiler hovedsakelig for å unngå den ovenfor nevnte begrensning.

Ifølge oppfinnelsen er -ventilen karakterisert ved en ventiltallerken som er forsynt med minst ett ekstra gjennomløp, som er således plasert at det avdekkes etter hvert som tallerkenen løftes fra sitt sete og er således dimensjonert at ventilen har tilnærmet proporsjonal strømnings/karakte-ristikk, særlig ved lav prosent av maksimal strømning, f. eks. mellom 0 og 40 pst.

Utførelseseksempler på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningen.

Fig. 1 viser et sideriss delvis i snitt

av en ventil ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser en detalj av ventilen i fig.

1 sett i retningen av pilen A.

Fig. 3 viser karakteristikken for en ventil av den type som er vist i fig. 1 og 2, sammenliknet med en vanlig ventil. Fig. 4 og 5 viser en ventil som er forskjellig fra den som er vist i figurene 1 og 2.

I fig. 1, 2 og 3 har ventilhuset 11 et

inntak 12, et utløp 13 og en del 14 som om-

slutter ventiltallerkenen. Innløpet og utlø-

pet har samme akse med innvendige gjen-

ger og har åpninger 15, 16 for plugger, ventilasjonskran eller tømmekran, hvis dette er nødvendig. Mellom inniøpet 12 og delen 14 er det ånordnet en åpning 17 i en ribbe'inne i huset og utløpet 13 står i for-

bindelse med det innvendige av delen 14.

Selve tallerkenen 18 har sirkulært tverr-

snitt og er tilnærmet paraboloid med en konisk flate 18a, som når ventilen er luk-

ket, kommer i tilnærmlet lukket kontakt med setet 19 på ribben. I den paraboloide del er der en enkel langstrakt utsparing 18d. Delen 14 er lukket av en påskrudd del som har et innvendig gjenget hull med to trapésforme.de gj enger beregnet på å oppta en tilsvarende gjenget ventilstamme 18b.

For å sikre en fullstendig lukning av ven-

tilstammen 18b,. er der anordnet en pak-

ningsboks bestående av pakningen 21 og pakningsmutteren 22. Pakningsmutteren 22

er på vanlig måte .forsynt med en drypp-

krave 22a. Den indre ende av lukkedelen 20 har et sete 20b for en ventilflate 18c på ventilstammen 18b, som muliggjør at pak-ningsboksen kan pakkes mens ventilen står under trykk.

I bruk er som oftest en slik ventil an-

vendt for tilførsel og også for returforbin-

delse av hver enkelt radiator i et sentralvarmeanlegg eller for tilførsel eller retur-

forbindelse til to eller tre små radiatorer som er forbundet i serie.

I fig. 3 er > ventiltallerkenens 18 form

vist som en streket linje i en størrelse som tilsvarer karakteristikkens størrelse og for-

men av utsparingen er likeledes vist i en

-strek-punktert-lihje. Kurven X angir for-

holdet mellom, prosentvis løfting av ventil-

tallerkenen og ^prosentvis gjennomstrøm-

ning i en ventil: med en åpning på 12 1/2

mm i diameter, Uregulert med en tallerken som har en konisk flate med 90° åpnings-

vinkel. Vanskeligheten med regulering mellom 0 pst. og 20 pst. åpning i vanlige ventiler er tydelig vist ved steilheten av kurven i dette område, og denne vanske-

lighet består i det minste for ventiler med bare paraboloid tallerken. Kurven Z

viser hvorledes disse ventilers begrensning som resultat av det nevnte fenomen, over-

vinnes i en 12 1/2 mm ventil som vist i fig.

1 og 2, ved en utsparing som freses med en diameter på ca. 20 mm og en tykkelse på

ca. 4 mm. Diagrammet er basert på natur-

lig størrelse.

Det er miulig ved hjelp av en slik ventil

å redusere kortslutning og også gjøre det

mulig å redusere rørdiameteren og pumpe-

kapasiteten. Et rør på 12 1/2 mm kan i praksis uten vanskelighet strupes slik at det gir en åpning i størrelsesordenen 3 mm.

Normalt ansees en klaring på 0,4 mm som

en praktisk grense for struping, og venti-

lens fordel er under prøve vist ved sam-

menlikning av den prosentuale strømning for ordinaten P som representerer en løft-

ning på 0,4 mm.

I fig. 4 og 5 er vist en noe forskjellig

type av en ventil som er egnet for bruk på

radiatorer.

Denne ventil omfatter et ventilhus 31

med et inntak 32 og et utløp 33 i rett vinkel på hverandre, og en ventilstamme-

bærende del 34 med samme akse som inn-

løpet 32. En åpning 37 er anordnet tilgren-

sende innløpet og reguleres på samme måte som åpningen 17 i fig. 1 og 2, ved hjelp av en tallerken 38 som har tilnærmet para-

boloid form. Som ovenfor nevnt er der og-

så her en konisk flate 38a, som, når venti-

len er lukket, samarbeider med setet 39. Monteringen av ventilstammen 38b er den

samme som tidligere nevnt og det er også

lukningen av delen 34, og her er også et øvre sete og en ventilflate anvendt. Mel-

lom paraboloiddelen på tallerkenen 38 og flaten 38a er anordnet en kort sylindrisk del 38e, som aksialt slutter svært tett og strekker seg omtrent en femtedel av taller-

kenens lengde. En ende av sporet 38d er dannet i denne del.

Dette er en alternativ konstruksjon

som kan anvendes og som forenkler kon-

sruksjonen av utsparingen 38d, som er an-

ordnet for å gi den ønskede regulerings-karakteristikk over den første del av ven-

tilens hevning.

Oppfinnelsen er naturligvis ikke be-

grenset til de enkelte detaljer i de venti-

ler som er vist og beskrevet.

En eller flere åpninger kan anordnes

for å gi en ønsket reguleringskarakteri-

stikk og kan være forskjellig fra utspa-

ringen som er beskrevet ovenfor. En åp-

ning kan f. eks. ha ,form av et hull gjen-

nom tallerkenen eller kan bestå i en flate på overflaten. De ventiler som er vist an-

gir hensikten med oppfinnelsen på en til-fredsstillende måte.

Claims (3)

1. Ventil med et sete og en ventiltal-

lerken som er bevegelig i forhold til setet mellom helt lukket stilling (når en tilsvarende formet del av tallerkenen ligger an miot setet) og en åpen stilling som tillater maksimalvæskegj ennomstrømning, idet tallerkenen Jiar hovedsakelig paraboloide-form for å gi samme økning av strøm-ningsarealets tverrsnitt ved lik løfting av tallerkenen, karakterisert ved en ventiltallerken som er forsynt med minst ett ekstra gjennomløp som er således plasert at det" avdekkes etter hvert som tallerkenen løftes fra sitt sete og er således dimensjonert at ventilen har tilnærmet proporsjonal strømningskarakteristlkk, særlig ved lav prosent av maksimal strømning, f. eks. mellom 0 og 40 pst.

2. Ventil ifølge påstand 1, karakterisert ved at der i tallerkenen er en kort sylindrisk del mellom en paraboloiddel og en del som er formet til lukning av ventil- åpningen ved anlegg mot setet, idet den sylindriske del slutter tett i åpningen, og i hvilken del en ende av ekstragjennom-løpet er anordnet.

3. Ventil ifølge påstand 2, karakterisert ved at den sylindriske del strekker seg omtrent i en femtedel av tallerkenens aksiale lengde. 4. ' Ventil ifølge påstand 1, 2 eller 3, karakterisert ved at det ekstra gjennom-løp består av et smalt spor.