| DE19940471A1 | 2001-03-01 | |||
| EP0864788A1 | 1998-09-16 | |||
| US5551467A | 1996-09-03 | |||
| EP1528303A1 | 2005-05-04 | |||
| US6039304A | 2000-03-21 | |||
| US6039304A | 2000-03-21 | |||
| US20010030309A1 | 2001-10-18 | |||
| US6837480B1 | 2005-01-04 |
| PATENTANSPRÜCHE 1. Das Ventil mit dem Ventileinsatz, der eine lineare Charakteristik des Mediumflusses aufweiset, ist so gekennzeichnet, dass in seinem rotierenden Ventilabsperrteil (3), der rund oder zylinderförmig ist, ein Ventileinsatz (4) eingesetzt ist, der einen linearen Mediumfluss aufweiset. 2. Das Ventil nach Anspruch 1 ist so gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz (4) wegen des Übergangs von seiner Form der Anströmungsöffnung des Mediums auf der Länge L1 in die runde Form der Austrittsöffnung mit dem Durchmesser D1 einen den linearen Mediumfluss aufweisst. 3. Das Ventil nach Anspruch 1 ist so gekennzeichnet, dass die Form der Anströmungsöffnung des Mediumflusses des Ventileinsatzes (4) dieselben Radien R1 und R2 der 0,113- fachen Größe des Durchmessers D1 besitzt, dass die Zentren der Radien R2 sich in gegenseitiger Lage unter dem Winkel von 60 Grad befinden, das die Radien R2 mit dem Radius R1 die Radien R3 der Größe des Durchmessers D1 verbinden, dass die Radien R2 der Radius R4, somit also die Hälfte des Durchmessers D1 verbindet, dass der Abstand L2 vom Mittelpunkt des Radius R1 bis zur Symmetrieachse des Ventileinsatzes (4) das 0,386-fache des Durchmessers D1 beträgt, dass der Abstand L3 zwischen den Radien R1 und R4 die Größe des Durchmessers D1 beträgt, dass die Länge der Öffnung L1 des Mediumflusses des Ventileinsatzes (4) das 1 ,492-fache des Durchmessers D1 beträgt und das die Form der Anströmungsöffnung nach der Länge L1 des Mediumflusses des Ventileinsatzes (4) in die runde Austrittsöffnung mit Durchmesser D2 mit dem Radius R5, der das 3,953- fache des Durchmessers D1 beträgt, übergeht. Das Ventil nach Anspruch 1 ist so gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz (4) an der Seite der Anströmungsöffnung des Mediums mit Radius R, der gleich dem 0,868 - fachen des Durchmessers D1 ist, endet. Das Ventil nach Anspruch 1 ist so gekennzeichnet dass der Ventileinsatz (4), der einen linearen Mediumfluss ermöglicht, eine beliebige Form der Anströmungsöffnung des Mediumflusses besitzen kann und das diese beliebige Form der Anströmungsöffnung des Mediumflusses unter einem beliebigen Radius in eine runde oder zylinderförmige Austrittsöffnung des Mediumflusses auf einer beliebigen Länge L1 der Öffnung des Mediumflusses durch den Ventileinsatz (4) unter einem beliebigen Radius R5 übergehen kann. Das Ventil nach Anspruch 1 ist so gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz (4), der in den Ventilabsperrteil (3) eingebaut ist, auf seiner Länge in den Nuten (5) elastische Ringe (9) eingesetzt hat, die beim Mediumfluss durch den Ventileinsatz bzw. durch das Ventilgehäuse (1) die Schwingungen dämpfen und somit den Geräuschpegel des Ventils verringern. 7. Das Ventil nach Anspruch 1 ist so gekennzeichnet, dass das Ventil (3) mit dem Ventilgehäuse (1) und dem Gewindeteil (10) des Ventils mit einer Kunststoffdichtung (8) abgedichtet ist, auf das der elastische Ring (9) Druck erzeugt und dass das Ventil (3) mit der Ventilwelle (2) so verbunden ist, dass diese darauf das Drehmoment übertragen kann. 8. Das Ventil nach Anspruch 1 ist so gekennzeichnet dass die Ventilwelle (2) ein rundes Ansatzteil (5) besitzt, das die Längsverschiebung des Ventileinsatzes (4) im Ventilabsperrteil (3) verhindert. 9. Das Ventil nach Anspruch 1 ist so gekennzeichnet, dass das Ventilabsperrteil (3) eine Öffnung (11) hat, die dazu bestimmt ist, das runde Ansatzteil (7) der Ventilwelle (2) einzusetzen, um die Längsverschiebung des Ventileinsatzes (4) zu verhindert. 10. Das Ventil nach Anspruch 1 ist so gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz (4) eine blinde Öffnung (12) hat, die dazu bestimmt ist, das runde Ansatzteil (7) der Ventilwelle (2) einzusetzen, um die Längsverschiebung im Ventilabsperrteil (3) zu verhindern. |
Der Gegenstand dieser Erfindung ist ein Ventil mit dem Ventileinsatz im rotierenden Ventilabsperrteil, der eine lineare Charakteristik des Mediumflusses in den verschiedenen Positionen vom Ventilöffnen bis zum schließen aufweisst.
Das technische Problem, welches diese Erfindung zu lösen versucht, ist eine Ventilkonstruktion, die eine lineare Charakteristik des Mediumflusses in den verschiedenen Positionen des rotierenden Ventilabsperrteils auf einfache und effiziente Weise mit einem Ventileinsatz, der in den Ventilabsperrteil eingesetzt wird, ermöglicht und zwar so, dass dieser Ventileinsatz beim Mediumfluss die Wirbelbildung im Medium und somit den Geräuschpegel des Ventils stark reduziert.
Es gibt viele technische Lösungen, die aber die Anforderungen des linearen Mediumflusses nur teilweise erfüllen. Bekannt sind unter anderem die technischen Lösungen des Ventils nach dem US-Patent Nr. 6,039,304 (US006039304) und der Patentveröffentlichung US2001/0030309A1 , die teilweise den linearen Mediumfluss erlauben und zwar indem im Ventilgehäuse des Ventilabsperrteils ein Ventileinsatz mit besonderer Form der Anströmungsöffnung für die Kugel eingebaut ist. Bekannt ist auch die technische Lösung nach dem US-Patent 6,837,480 mit Ventilabsperrteil mit runder Durchflussöffnung. Durch verschiedene Neigungen eines solchen Ventilabsperrteils wird ein teilweise linearer Mediumfluss ermöglicht. Eine gemeinsame Eigenschaft der bestehenden technischen Lösungen ist das Lösen der Funktion des Ventils mit dem Ziel einen teilweise linearen Mediumfluss mit Hilfe eines Sonderteils, das diese Funktion ermöglicht und vor dem Ventilabsperrteil in das Ventilgehäuse eingebaut ist, aufzuweisen oder mit Änderung der Position des rotierenden Ventilabsperrteils mit runder Durchflussöffnung und zwar so, das darin kein Ventileinsatz eingebaut ist, der einen linearen Mediumfluss aufweisen würde. Derartige technische Lösungen ermöglichen aber nicht, dass das Problem der Wirbelbildung im Medium in den toten Winkeln der Durchflussöffnung des Ventils gelöst werden kann und auch das Problem des hohen Geräuschpegels beim Mediumfluss durch das Ventil bleibt vorhanden.
Bei dieser Erfindung kann das Problem des gesamten linearen Mediumflusses in den verschiedenen Positionen des rotierenden Ventilabsperrteils vom offenen bis zum geschlossenen Ventil, das Problem der Wirbelbildung im Medium und des hohen Geräuschpegels so gelöst werden, das sich im rotierenden Ventilabsperrteil, der rund oder zylinderförmig ist, ein Ventileinsatz befindet, der auf der einen Seite eine besondere Form der Anströmungsöffnung für das Medium besitzt, das aber unter einem bestimmten Radius und einer bestimmten Länge auf der anderen Seite dieses Ventileinsatzes in die runde Austrittsöffnung des Mediums übergeht. Diese völlig neue technische Lösung ermöglicht hinsichtlich des linearen Mediumflusses eine vollkommenere Funktion des Ventils und ist für die Produktion einfacher, weil sich im Ventilgehäuse kein besonderes Teil befindet, das nur einen partiellen linearen Mediumfluss durch das Ventil aufweiset und dabei noch eine Wirbelbildung im Medium und einen hohen Geräuschpegel des Ventils verursacht. Im Vergleich zu den vorhandenen technischen Lösungen für Ventile, die nur einen partiellen Mediumfluss aufweisen, unterscheidet sich diese Erfindung dadurch, dass sich im rotierenden Ventilabsperrteil ein Ventileinsatz befindet, der einen vollkommenen linearen Mediumfluss aufweisst. Die Erfindung ist auf den folgenden Bildern beschrieben:
Abb.1 Längsschnitt durch das Ventil
Abb.2 Längsschnitt durch das geöffnetes Ventil
Querschnitt A -A
Abb.3 Längsschnitt durch das halb geöffnetes Ventil
Querschnitt A -A
Abb.4 Längsschnitt durch das geschlossenes Ventil
Querschnitt A -A
Abb.5 Ansicht B auf das geöffnete Ventil
Abb.6 Ansicht B auf das halb geöffnete Ventil
Abb.7 Ansicht B auf das geschlossene Ventil
Abb.8 vergrößerter Ausschnitt des Ventileinsatzes 4
Querschnitt C - C
Abb.9 vergrößerter Ausschnitt des Ventileinsatzes 4
Querschnitt D - D
Abb.10 Ansicht E auf den Ventileinsatz 4 mit der Form der
Anströmungsöffnung des Mediumflusses
Abb.11 Ansicht F auf den Ventileinsatz 4 mit der Form der
Anströmungsöffnung des Mediumflusses
Abb.12 Längsschnitt durch das Ventilabsperrteil 3 des Ventils
Querschnitt G - G
Abb.13 Ansicht H auf das Ventilabsperrteil 3 des Ventils Abb.14 Ansicht J auf das Ventilabsperrteil 3 des Ventils Abb.15 Ansicht K auf die Kunststoffdichtung 8
Abb.16 Querschnitt durch die Kunststoffdichtung 8
Querschnitt L -L
Abb.17 Ansicht M auf den elastischen Ring 9
Abb.18 Querschnitt durch den elastischen Ring 9
Querschnitt N -N
Abb.19 Ansicht P auf den elastischen Ring 6
Abb.20 Querschnitt durch den elastischen Ring 6
Querschnitt S -S Abb.21 Ansicht T auf den unteren Teil der Ventilwelle 2
Abb.22 Ansicht U auf den unteren Teil der Ventilwelle 2
Abb.23 Ansicht V auf den unteren Teil der Ventilwelle 2
Abb.24 Diagramm des Mediumflusses durch das Ventil abhängig von der
Position des Ventilabsperrteils
Das Ventil mit dem Ventileinsatz, das einen linearen Mediumfluss aufweisst, verfügt über ein Ventilgehäuse 1 in das eine Ventilwelle 2 eingesetzt ist, deren unterer Teil so konzipiert ist, das er das Drehmoment auf das Ventilabsperrteil 3 übertragen kann. In das Ventilabsperrteil 3 ist ein Ventileinsatz 4 eingesetzt, der den linearen Mediumfluss aufweisst. Auf diesem Ventileinsatz befinden sich in seinen Nuten 5 elastische Ringe 6, die die Schwingungen beim Mediumfluss durch das Ventil wegen des Gleitansatzes des Ventileinsatzes 4 mit dem Ventilabsperrteil 3 dämpfen. Die Ventilwelle 2 ist auf der Unterseite so konzipiert, dass sie über ein rundes Ansatzsteil 7 verfügt, das die Längsverschiebung des Ventileinsatzes 4 mit dem Ventilabsperrteil 3 verhindert. Das rotierende Ventilabsperrteil 3 ist mit dem Ventilgehäuse 1 mit einer Kunststoffdichtung 8 abgedichtet, so dass der elastische Ring 9 auf das rotierende Ventilabsperrteil 3 Druck erzeugt. In das Gewindeteil 10 für das Ventil, das in das Ventilgehäuse eingeschraubt 1 ist, ist ebenso ein elastischer Ring 9 eingesetzt, der einen Druck auf die Kunststoffdichtung 8 erzeugt und somit eine Dichtheit mit dem Ventilabsperrteil 3 erzeugt. Das Ventil mit Ventileinsatz im Ventilabsperrteil 3, der einen linearen Mediumfluss aufweisst, ist so zusammengesetzt, dass zuerst in das Ventilgehäuse 1 ein elastischer Ring 9, sowie eine Kunststoffdichtung 8 eingesetzt wird. Danach wird in das Ventilabsperrteil 3 der Ventileinsatz 4 eingesetzt, auf den zuvor in die Nuten 5 elastische Ringe 6 eingefügt wurden. Nach dem Einbauen des Ventilabsperrteils 3, in das der Ventileinsatz 4 in das Ventilgehäuse 1 eingesetzt wird, wird das Ventil so zusammengesetzt, dass in das Ventilgehäuse 1 noch das Gewindeteil 10 des Ventils mit schon eingesetztem elastischem Ring 9 und einer Kunststoffdichtung 8 geschraubt wird. Nach dem Anziehen des Gewindeteils 10 wird noch in das Ventilgehäuse 1 die Ventilwelle 2 eingefügt und zwar so, dass das runde Ansatzteil 7 eine Längsverschiebung des Ventileinsatzes 4 im Ventilabsperrteil 3 verhindert