Pumpenventilmaße

Pumpenventilmaße sind nach der Theorie über den Pumpenventilhub (s.d.) nicht eindeutig bestimmt, sondern noch nach andern, praktischen Rücksichten zu wählen.

Die freie Fläche f qm im Sitz ergibt sich für die von der einzelnen Pumpenseite sekundlich geförderte Wassermenge Q = F R ω/π = c_m f/π, unter Annahme von c_m zu 1–2 m/sec, auch noch darunter zur Verminderung der Widerstandsverluste bei Saugventilen und darüber bei großer Druckhöhe. Im allgemeinen wird f mit dem Querschnitt der Stutzen oder Rohre übereinstimmen. Nach der Bauart der Pumpenventile richtet sich das Verhältnis f/u. Für z Plattenventile mit je 20% Versperrung durch Rippen ist f = z 0,80 π d²/4 und u = z π d, also f/u = d/5, z.B. 0,01–0,02 m für 50–100 mm Weite. Für Ringventile ist f = B π (D₁ + D₂ + ...) = B u/2 und f/u = B/2, z.B. 0,01–0,02 m für 20–40 mm Ringweite im Sitz.

Weiter hat man c₀ = √(2 g P₀/f γ) im Verhältnis zu c_m nach zwei nebeneinander begehenden Bedingungen anzunehmen: zur Vermeidung von Ventilschlägen soll c_m/c₀ < u/ f n sein; außerdem soll die größte Ventilerhebung nicht größer als f/u werden. Für den letzteren Zweck genügt die einfache Annäherung c_m/c₀ < 0,4 + 0,1 k für Tellerventile und c_m/c₀ < 1,5 + 0,25 k für Kegelventile. Um c₀ nicht größer als nötig zu erhalten, kann man diese Ausdrücke = u/f n setzen und daraus k berechnen, jedoch nur in den Grenzen zwischen 0 und 6 annehmen. Zu k gehört die Federkonstante C kg/cm = 0,01 P₀ (k u/f + (n/30)²). Falls aber diese gegeben oder angenommen ist, ermittelt man umgekehrt hierzu die Größe von k und hat danach c_m/c₀ nach den beiden angegebenen Rücksichten zu berechnen und den kleineren Wert beizubehalten. Je größer c₀ ausfällt, um so größer wird der Ventilwiderstand P₀/f γ = 0,1–0,5–1–2 m Ws für c₀ = 1,4 – 3 – 4,5 – 6 m/sec. Hiernach findet man die Federspannung (Fig. 5 auf S. 292) aus 100 (l – l₀) C = P₀ – G₀, und kann den Pumpenventilhub (s.d.) nachrechnen.

Die Breite des Dichtungsrandes läßt sich wohl b = β (f/u) setzen, so daß für p Atmosphären Gesamtbelastung des Ventils durch den der Förderhöhe entsprechenden Flüssigkeitsdruck und die Eigenbelastung der Flächendruck k = p/β wird. Bei verschiedenem Material gilt je für das weichere: für Phosphorbronze β = 0,3 ~ 0,2 und k < 200 kg/qcm, für Rotguß β = 0,4 ~ 0,3 und k < 150, für Gußeisen β = 0,6 ~ 0,4 und k < 80, für Leder und Gummi β = 0,7 ~ 0,5 und k < 30 kg/qcm. Einfache Metallventile erhalten z.B. 5–7,5–10 mm Randbreite für 50–100–150 mm Weite. Rings um den Teller soll im Gehäuse mindestens der Querschnitt f frei bleiben, so daß die Gehäuseweite 1,8 d bis 1,6 d wird.

Lindner.