DE202016106030U1 - Disc valve with reduced differential pressure - Google Patents
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Abstract
Ventilvorrichtung, umfassend: – eine Einlassöffnung 13, – eine Auslassöffnung 12 – einen die Einlassöffnung mit der Auslassöffnung verbindenden Strömungskanal, – eine steuerbare Sperreinrichtung, die zwischen einer offenen Stellung, in welcher der Durchfluss durch den Strömungskanal freigegeben ist, und einer geschlossenen Stellung, in welcher der Durchfluss durch den Strömungskanal gesperrt ist, hin- und herschaltbar ist, – wobei die Sperreinrichtung eine ortsfest im Strömungskanal angeordneten Ventilsitzscheibe 50 mit mindestens einer Ventilsitzsöffnung 58, 59 und mindestens einer Ventilsitzsperrfläche 56, 57 und eine relativ zu der Ventilsitzscheibe bewegliche Ventilkörperscheibe 40 mit mindestens einer Ventilkörperöffnung 48, 49 und mindestens einer Ventilkörpersperrfläche 46, 47 aufweist, – wobei die Sperrstellung durch eine relative Position zwischen Ventilsitzscheibe und Ventilkörperscheibe gebildet wird, in der die mindestens eine Ventilsitzöffnung durch die mindestens eine Ventilkörpersperrfläche und die mindestens eine Ventilkörperöffnung durch die mindestens eine Ventilsitzsperrfläche abgedichtet wird, – wobei die Offenstellung durch eine relative Position zwischen Ventilsitzscheibe und Ventilkörperscheibe gebildet wird, in der die mindestens eine Ventilsitzöffnung zumindest teilweise mit der mindestens einen Ventilkörperöffnung in einem Überlappungsbereich überlappt, gekennzeichnet durch ein Eingangsströmungsleitelement 60, welches zumindest in der Offenstellung eine nicht senkrecht zur Längsachse des Strömungskanals stehende Strömungseingangsleitfläche 61 aufweist, durch die ein von der Einlassöffnung zu der Sperreinrichtung strömende Fluid in den Überlappungsbereich umgelenkt wird.A valve device comprising: an inlet port 13, an outlet port 12, a flow channel connecting the inlet port to the outlet port, a controllable barrier device interposed between an open position in which the flow through the flow channel is released and a closed position which the flow through the flow channel is blocked, is switched back and forth, - wherein the locking device is a stationary disposed in the flow channel valve seat disc 50 with at least one valve seat opening 58, 59 and at least one valve seat blocking surface 56, 57 and a relative to the valve seat disc movable valve body disk 40 with at least one valve body opening 48, 49 and at least one valve body blocking surface 46, 47, wherein the blocking position is formed by a relative position between valve seat disk and valve body disk, in which the at least one valve seat opening the at least one valve body blocking surface and the at least one valve body opening being sealed by the at least one valve seat blocking surface, wherein the open position is formed by a relative position between valve seat disc and valve body disc in which the at least one valve seat opening at least partially overlaps the at least one valve body opening in an overlap region , characterized by an inlet flow guide element 60 which, at least in the open position, has a flow inlet guide surface 61 which is not perpendicular to the longitudinal axis of the flow channel and through which a fluid flowing from the inlet opening to the barrier device is deflected into the overlap region.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung umfassend eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung, einen die Einlassöffnung mit der Auslassöffnung verbindenden Strömungskanal, eine steuerbare Sperreinrichtung, die zwischen einer offenen Stellung, in welcher der Durchfluss durch den Strömungskanal freigegeben ist, und einer geschlossenen Stellung, in welcher der Durchfluss durch den Strömungskanal gesperrt ist, hin- und herschaltbar ist, wobei die Sperreinrichtung eine ortsfest im Strömungskanal angeordneten Ventilsitzscheibe mit mindestens einer Ventilsitzsöffnung und mindestens einer Ventilsitzsperrfläche und eine relativ zu der Ventilsitzscheibe bewegliche Ventilkörperscheibe mit mindestens einer Ventilkörperöffnung und mindestens einer Ventilkörpersperrfläche aufweist, wobei die Sperrstellung durch eine relative Position zwischen Ventilsitzscheibe und Ventilkörperscheibe gebildet wird, in der die mindestens eine Ventilsitzöffnung durch die mindestens eine Ventilkörpersperrfläche und die mindestens eine Ventilkörperöffnung durch die mindestens eine Ventilsitzsperrfläche abgedichtet wird, wobei die Offenstellung durch eine relative Position zwischen Ventilsitzscheibe und Ventilkörperscheibe gebildet wird, in der die mindestens eine Ventilsitzöffnung zumindest teilweise mit der mindestens einen Ventilkörperöffnung in einem Überlappungsbereich überlappt.The invention relates to a valve device comprising an inlet opening, an outlet opening, a flow channel connecting the inlet opening with the outlet opening, a controllable blocking device which is open between an open position in which the flow through the flow channel is released, and a closed position in which the flow is blocked by the flow channel, is switched back and forth, wherein the locking device has a stationary disposed in the flow channel valve seat disc with at least one valve seat opening and at least one valve seat locking surface and a relative to the valve seat movable valve body disc having at least one valve body opening and at least one valve body blocking surface, wherein the locking position is formed by a relative position between valve seat disc and valve body disc, in which the at least one valve seat opening through the at least one valve body Blocking surface and the at least one valve body opening is sealed by the at least one valve seat blocking surface, wherein the open position is formed by a relative position between valve seat disc and valve body disc in which the at least one valve seat opening at least partially overlaps with the at least one valve body opening in an overlap region.
Ventilvorrichtungen dieser Art sind beispielsweise unter der Bezeichnung Scheibenventil bekannt und dienen dazu, einen Fluidfluss, insbesondere einen Flüssigkeitsfluss, durch eine Rohrleitung zu sperren, drosseln oder freizugeben. Zu diesem Zweck werden solche Ventilvorrichtungen in Rohrleitungen mittels entsprechenden Anschlüssen, beispielsweise verschraubt oder gekrimpt, eingesetzt.Valve devices of this type are known, for example, under the name disc valve and serve to block, restrict or release a fluid flow, in particular a fluid flow, through a pipeline. For this purpose, such valve devices in pipes by means of corresponding connections, for example screwed or crimped, used.
Die Ventilvorrichtung bewirkt dabei die Sperrwirkung beziehungsweise die Freigabe des Flusses durch den Strömungskanal mittels einer Sperreinrichtung, die durch eine Ventilsitzscheibe und eine Ventilkörperscheibe gebildet werden. Ventilsitzscheibe und Ventilkörperscheibe sind relativ zueinander beweglich, nämlich typischerweise um eine Längsmittelachse des Strömungskanals relativ zueinander verdrehbar. Sowohl in der Ventilsitzscheibe als auch in der Ventilkörperscheibe ist zumindest eine Öffnung, die den Durchtritt von Fluid durch die Scheibe erlaubt, vorgesehen. Diese Öffnung erstreckt sich dabei nicht über die gesamte Scheibe, sondern nur über einen Teil der Scheibe. Die Öffnung kann durch eine Sperrfläche an der anderen Scheibe versperrt werden, sodass die an der Ventilsitzscheibe ausgebildete Ventilsitzscheibenöffnung durch eine Ventilkörpersperrfläche verschlossen werden kann und die Ventilkörperscheibenöffnung durch eine Ventilsitzsperrfläche versperrt werden kann, um den Fluiddurchfluss zu sperren. Durch Bewegung der beiden Scheiben relativ zueinander, wobei typischerweise die Ventilsitzscheibe ortsfest im Strömungskanal angeordnet ist und die Ventilkörperscheibe beweglich darin angeordnet ist, können die Ventilsitzöffnung und die Ventilkörperöffnung in Überlappung zueinander bewegt werden und hierdurch der Fluidfluss durch den Strömungskanal freigegeben werden.The valve device causes the blocking effect or the release of the flow through the flow channel by means of a locking device, which are formed by a valve seat disc and a valve body disc. Valve seat disc and valve body disc are movable relative to each other, namely typically about a longitudinal central axis of the flow channel rotatable relative to each other. Both in the valve seat disc and in the valve body disc, at least one opening which allows the passage of fluid through the disc is provided. This opening does not extend over the entire disc, but only over part of the disc. The opening may be blocked by a blocking surface on the other disk so that the valve seat disk opening formed on the valve seat disk can be closed by a valve body blocking surface and the valve body disk opening can be blocked by a valve seat blocking surface to block fluid flow. By moving the two disks relative to one another, typically with the valve seat disc stationary in the flow channel and the valve body disc movably disposed therein, the valve seat opening and the valve body opening can be moved in overlap with each other, thereby releasing fluid flow through the flow passage.
Ventilvorrichtungen dieser Art werden dazu eingesetzt, um auch große Volumenströme zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, nicht nur eine Öffnung pro Scheibe vorzusehen, sondern beispielsweise jeweils zwei Öffnungen oder sogar mehr Öffnungen vorzusehen. Hierdurch wird der zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt durch die Scheiben vergrößert und es kann ein großer Volumenfluss bei niedriger Druckdifferenz über die Scheiben durch den Strömungskanal hindurch geführt werden. Nachteilig an Ventilvorrichtungen dieser Bauart ist jedoch, dass aufgrund der notwendigen Ausbildung von Sperrflächen an den Scheiben die Durchflussrate letztlich begrenzt ist und ein Druckabfall in nennenswertem Ausmaß auftritt. Valve devices of this type are used to enable large volume flows. For this purpose, it is known to provide not only one opening per disc, but for example to provide two openings or even more openings. As a result, the available flow cross-section is increased by the discs and it can be a large volume flow at low pressure difference across the discs through the flow channel are passed. A disadvantage of valve devices of this type, however, is that due to the necessary formation of blocking surfaces on the discs, the flow rate is ultimately limited and a pressure drop occurs to a significant extent.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilvorrichtung mit geringerem Druckabfall beziehungsweise einer effizienteren Durchflussrate bereit zu stellen.The invention has for its object to provide a valve device with a lower pressure drop or a more efficient flow rate.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Ventilvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, welche sich durch ein Eingangsströmungsleitelement, welches zumindest in der Offenstellung eine nicht senkrecht zur Längsachse des Strömungskanals stehende Strömungseingangsleitfläche aufweist, durch die ein von der Einlassöffnung zu der Sperreinrichtung strömende Fluid in den Überlappungsbereich umgelenkt wird, auszeichnet.This object is achieved with a valve device of the type mentioned above, which is deflected by an inlet flow guide, which is not perpendicular to the longitudinal axis of the flow channel Strömungseingangsleitfläche at least in the open position, deflected by a flowing from the inlet opening to the barrier fluid into the overlap region is distinguished.
Gemäß einer hierzu alternativen, ebenso erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die Aufgabe gelöst durch eine Ventilvorrichtung der eingangs genannten Art, welche sich durch ein Ausgangsströmungsleitelement, welches zumindest in der Offenstellung eine nicht senkrecht zur Längsachse des Strömungskanals stehende Strömungsausgangsleitfläche aufweist, durch die ein aus dem Überlappungsbereich strömendes Fluid zur Auslassöffnung umgelenkt wird auszeichnet.According to an alternative embodiment of the invention, the object is achieved by a valve device of the type mentioned above, which has a flow outlet guide surface which is not perpendicular to the longitudinal axis of the flow channel, at least in the open position, through which a fluid flowing out of the overlap region deflected to the outlet opening is characterized.
Erfindungsgemäß ist entweder ein Eingangsströmungsleitelement oder ein Ausgangsströmungsleitelement vorgesehen, welches das durch den Strömungskanal strömende Fluid im Bereich der Ventilscheiben umlenkt. Dabei weist das Eingangsströmungsleitelement eine Strömungseingangsleitfläche auf, die nicht senkrecht zur Längsachse des Strömungskanals steht, und die insbesondere schräg zu der Längsachse des Strömungskanals steht. Unter der Strömungseingangsleitfläche ist dabei eine plane oder gekrümmte Fläche zu verstehen, die dazu dient, das Fluid umzulenken. Ebenso ist bei dem Ausgangströmungsleitelement eine Strömungsausgangsleitfläche vorhanden, die nicht senkrecht zur Längsachse des Strömungskanals steht, insbesondere schräg zur Längsache des Strömungskanals stehen kann. Durch das Eingangsströmungsleitelement mit der Strömungseingangsleitfläche und/oder durch das Ausgangsströmungsleitelement mit der Strömungsausgangleitfläche wird erreicht, dass das Fluid, welches durch die sich überlappenden Öffnungen in den Überlappungsbereich einströmt oder aus dem Überlappungsbereich ausströmt, in strömungsgünstiger Form geleitet wird. Insbesondere wird vermieden, dass das Fluid seitlich neben dem Überlappungsbereich auf senkrechte Scheibenflächen auftrifft und hierdurch eine Wirbelbildung sowohl vor den Scheiben als auch hinter den Scheiben des Ventils in ausgeprägter Form sich ausbildet, was zu erheblichen Druckverlusten führt und eine starke Drosselwirkung bewirkt. Stattdessen können diese Wirbel zumindest reduziert, vorzugsweise vollständig vermieden werden, indem mittels der Strömungseingangsleitfläche das durch den Strömungskanal fließende Fluid unmittelbar in den Überlappungsbereich umgelenkt wird und dadurch wirbelfrei den Überlappungsbereich erreicht und indem durch die Strömungsausgangsleitfläche das aus dem Überlappungsbereich herausströmende Fluid wirbelfrei oder wirbelreduziert wieder auf den vollen Querschnitt des Strömungskanals herausgeführt wird.According to the invention, either an inlet flow guide element or an outlet flow guide element is provided, which deflects the fluid flowing through the flow channel in the region of the valve disks. In this case, the Eingangsströmungsleitelement a Strömungseingangsleitfläche, which is not perpendicular to the longitudinal axis of the flow channel, and in particular is oblique to the longitudinal axis of the flow channel. Below the flow input guide surface is a To understand planar or curved surface, which serves to deflect the fluid. Likewise, in the Ausgangströmungsleitelement a Strömungsausgangsleitfläche is present, which is not perpendicular to the longitudinal axis of the flow channel, in particular can be oblique to the longitudinal axis of the flow channel. It is achieved by the inlet flow guide element with the flow inlet guide surface and / or by the outlet flow guide element with the flow outlet guide surface that the fluid flowing through the overlapping openings into the overlap region or out of the overlap region is guided in flow-favorable form. In particular, it is avoided that the fluid impinges laterally next to the overlap region on vertical disc surfaces and thereby vortex formation forms both in front of the discs and behind the discs of the valve in a pronounced form, resulting in significant pressure losses and causes a strong throttle effect. Instead, these vortices can be at least reduced, preferably completely avoided, by means of the flow input guide surface, the fluid flowing through the flow channel is deflected directly into the overlap region and thereby swirl-free reaches the overlap region and the vortex flowing out of the overlap region through the Strömungsausgangsleitfläche again vortex free or vortex reduced the full cross section of the flow channel is led out.
Es ist zu verstehen, dass sich die Strömungseingangsleitfläche und die Strömungsausgangsleitfläche insbesondere vor und hinter den Sperrflächen der Sperreinrichtung befinden können, um eine Strömungsumlenkung in diesem Bereich zu erreichen. Grundsätzlich könnte die Strömungseingangsleitfläche und die Strömungsausgangsleitfläche als plane oder gekrümmte Flächen, als Flächen mit einer Konstanten oder einer sich verändernden Krümmung und als Flächen, die sich aus mehreren Teilfläche, die durch Kanten, Ecken und dergleichen miteinander in Verbindung stehen, gebildet sein.It is to be understood that the flow inlet guide surface and the flow outlet guide surface may, in particular, be located in front of and behind the blocking surfaces of the blocking device in order to achieve a flow deflection in this area. In principle, the flow input guide surface and the flow output guide surface could be formed as planar or curved surfaces, as surfaces having a constant or varying curvature and as surfaces composed of a plurality of sub-surfaces communicating by edges, corners and the like.
Eine bessere Durchströmung, insbesondere ein geringerer Druckabfall über die Ventilvorrichtung wird bereits erreicht, wenn lediglich auf der Eingangsseite ein Eingangsströmungsleitelement vorgesehen ist oder lediglich auf der Ausgangsseite ein Ausgangsströmungsleitelement vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist es jedoch, sowohl auf der Eingangsseite als auch auf der Ausgangsseite ein entsprechendes Strömungsleitelement vorzusehen, sodass sowohl vor als auch hinter der Sperreinrichtung die Druckverlusterzeugende Wirbelbildung vermindert oder vollständig vermieden wird. A better flow, in particular a smaller pressure drop across the valve device is already achieved if only an inlet flow guide element is provided on the inlet side or an outlet flow guide element is provided only on the outlet side. However, it is particularly preferable to provide a corresponding flow-guiding element both on the inlet side and on the outlet side, so that the pressure-loss-generating vortex formation is reduced or completely avoided both in front of and behind the barrier device.
Das Eingangsströmungsleitelement kann, ebenso wie das Ausgangsströmungsleitelement, als separates Bauelement der Ventilvorrichtung bereit gestellt sein. Alternativ hierzu kann das Eingangsströmungsleitelement ebenso wie das Ausgangsströmungsleitelement integral mit einer Ventilscheibe ausgeführt sein, beispielsweise indem das Eingangsströmungsleitelement integral mit der Ventilsitzscheibe und das Ausgangsströmungsleitelement integral mit der Ventilkörperscheibe, oder umgekehrt, ausgeführt ist. In diesem Fall liegen Ventilkörperscheibe und Ventilsitzscheibe an typischerweise axial planen Flächen aneinander an und dichten hierdurch zuverlässig gegeneinander ab, wohingegen auf den jeweils gegenüberliegenden Seiten eingangsseitig ein Eingangsströmungsleitelement an der Ventilsitzscheibe ausgebildet ist und auf der dem gegenüberliegenden Seite an der Ventilkörperscheibe ein Ausgangsströmungsleitelement ausgebildet ist.The inlet flow guide element, like the outlet flow guide element, can be provided as a separate component of the valve device. Alternatively, the inlet flow guide element, like the outlet flow guide element, may be formed integrally with a valve disc, for example, in that the inlet flow guide element is integral with the valve seat disc and the outlet flow guide element is integral with the valve body disc, or vice versa. In this case, the valve body disc and the valve seat disc abut one another on typically axially planar surfaces and reliably seal against each other, whereas on the respective opposite sides an inlet flow guide element is formed on the valve seat disc and an outlet flow guide element is formed on the opposite side of the valve body disc.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform endet die Strömungseingangsleitfläche bündig mit einer Kante der Ventilsitzöffnung oder der Ventilkörperöffnung. Je nach dem, welche der beiden Scheiben, die Ventilsitzscheibe oder die Ventilkörperscheibe, stromaufwärts angeordnet ist, ist die Strömungseingangsleitfläche daher typischerweise anschließend an diese stromaufwärts liegende Scheibe und in einem solchen Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn durch die Strömungseingangsleitfläche der Fluidstrom durch den Strömungskanal wirbelfrei in die Ventilsitzöffnung beziehungsweise die Ventilkörperöffnung geleitet wird, was durch einen bündigen Abschluss mit einer Kante dieser Ventilsitzöffnung beziehungsweise Ventilkörperöffnung erreicht wird. According to a particularly preferred embodiment, the flow inlet guide surface terminates flush with an edge of the valve seat opening or the valve body opening. Therefore, depending on which of the two disks, the valve seat disk or the valve body disk, is located upstream, the flow input guide surface is typically adjacent to this upstream disk and in such a case it is particularly advantageous for the fluid flow through the flow passage to be swirl free through the flow input guide surface is passed into the valve seat opening or the valve body opening, which is achieved by a flush termination with an edge of this valve seat opening or valve body opening.
In entsprechend analoger Weise ist es besonders bevorzugt, dass die Strömungsausgangsleitfläche bündig mit einer Kante der Ventilsitzöffnung beziehungsweise einer Kante der Ventilkörperöffnung beginnt. Hierdurch wird das aus dem Überlappungsbereich herausströmende Fluid wiederrum wirbelfrei an die Strömungsausgangsleitfläche entlang geführt und hierdurch kann wirksam der Druckverlust innerhalb der Ventilvorrichtung reduziert werden.In a correspondingly analogous manner, it is particularly preferred that the Strömungsausgangsleitfläche starts flush with an edge of the valve seat opening or an edge of the valve body opening. As a result, the fluid flowing out of the overlap region is again guided along the flow exit guide surface in a manner free from turbulence and, as a result, the pressure loss within the valve device can be effectively reduced.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Strömungseingangsleitfläche einstückig an der Ventilsitzscheibe oder der Ventilkörperscheibe ausgeformt ist und/oder dass Strömungsausgangsleitfläche einstückig an der Ventilkörperscheibe oder der Ventilsitzscheibe ausgeformt. Durch eine solche einstückige Ausformung wird eine einfache Montage und zugleich eine günstige Strömungsführung durch direktes Ausformen der Strömungseingangsleitfläche an der stromaufwärts liegenden Ventilscheibe und durch direktes Ausformen der Strömungsausgangsleitfläche an der stromabwärts liegenden Ventilscheibe verwirklicht. Unter einer einstückigen Ausformung ist jeweils zu verstehen, dass Ventilsitzscheibe beziehungsweise Ventilkörperscheibe integral mit der Strömungseingangsleitfläche ausgebildet sind, also nicht durch zwei oder mehr getrennte Bauteile.According to a particularly preferred embodiment, the flow input guide surface is integrally formed on the valve seat disk or the valve body disk and / or that Strömungsausgangsleitfläche integrally formed on the valve body disk or the valve seat disk. By such a one-piece molding a simple assembly and at the same time a favorable flow guidance by direct shaping of the Strömungseingangsleitfläche on the upstream valve disc and by directly shaping the Strömungsausgangsleitfläche on the downstream valve disc is realized. Under a one-piece molding is to be understood in each case that valve seat disk or Valve body disk are formed integrally with the Strömungseingangsleitfläche, so not by two or more separate components.
Bei dieser Ausführungsform bewegt sich die Strömungseingangs- beziehungsweise Strömungsausgangsleitfläche mit der beweglichen Ventilscheibe mit, was auch bei Ausführungsformen mit getrennter Ausführung der Eingangs- beziehungsweise Ausgangsströmungsleitelements bevorzugt ist.In this embodiment, the flow inlet or flow outlet guide surface moves with the movable valve disc, which is also preferred in embodiments with separate execution of the input and Ausgangsströmungsleitelements.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Strömungseingangsleitfläche durch ein separates Eingangsströmungsbauteil in Durchströmungsrichtung vor der Ventilsitzscheibe oder der Ventilkörperscheibe gebildet ist und/oder dass Strömungsausgangsleitfläche durch ein separates Ausgangsströmungsbauteil in Durchströmungsrichtung hinter der Ventilkörperscheibe oder der Ventilsitzscheibe gebildet ist. Grundsätzlich ist zu verstehen, dass diese Ausführungsform auch mit der vorangegangenen integralen Ausgestaltung in solcher Weise kombiniert werden kann, dass die Strömungseingangsleitfläche integral mit einer Ventilscheibe ausgebildet ist, wohingegen die Strömungsausgangsleitfläche an einem separaten Bauteil bereitgestellt ist, oder umgekehrt die Strömungseingangsleitfläche durch ein separates Eingangsströmungsbauteil bereitgestellt wird, wohingegen die Strömungsausgangsleitfläche integral an einer Ventilscheibe ausgeformt ist. Durch eine Bereitstellung der Strömungseingangsleitfläche oder der Strömungsausgangsleitfläche oder beider Flächen an einem separaten Bauteil wird in manchen Anwendungsfällen die Fertigungstechnik durch Vereinheitlichung von Komponenten vereinfacht, die Austauschbarkeit von Verschleißteilen effizienter gestaltet. Grundsätzlich ist zu verstehen, dass bei bewegender Ventilkörperscheibe auch ein benachbart zur Ventilkörperscheibe angeordnetes Eingangsströmungsbauteil oder Ausgangsströmungsbauteil sich mitbewegt, folglich also eine synchrone Bewegung stattfindet. Alternativ hierzu kann auch lediglich die Ventilkörperscheibe bewegt werden und das Eingangs- oder Ausgangströmungsbauteil ortsfest im Strömungskanal bleiben. In diesem Fall ist das Eingangs- beziehungsweise Ausgangsströmungsbauteil vorzugsweise solcher Art ausgerichtet, dass es bei voller Öffnung des Ventils die günstigen Strömungseigenschaften bewirkt. In another preferred embodiment, it is provided that the flow inlet guide surface is formed by a separate inlet flow component in the flow direction in front of the valve seat disc or the valve body disc and / or that Strömungsausgangsleitfläche is formed by a separate output flow component in the flow direction behind the valve body disc or the valve seat disc. In principle, it should be understood that this embodiment can also be combined with the previous integral embodiment in such a way that the flow input guide surface is integrally formed with a valve disk, whereas the flow output guide surface is provided on a separate component, or conversely the flow input guide surface is provided by a separate input flow component whereas the flow exit baffle is integrally formed on a valve disk. By providing the Strömungseingangsleitfläche or the Strömungsausgangsleitfläche or both surfaces on a separate component manufacturing technology is simplified by unifying components that makes the interchangeability of wearing parts more efficient in some applications. In principle, it is to be understood that when the valve body disc is moving, an inlet flow component or outlet flow component arranged adjacent to the valve body disc also moves, and consequently a synchronous movement takes place. Alternatively, only the valve body disc can be moved and the input or output flow component remain stationary in the flow channel. In this case, the inlet or outlet flow member is preferably oriented such that it provides the favorable flow characteristics when the valve is fully opened.
Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ventilkörperscheibe eine erste und eine zweite Ventilkörperöffnung aufweist, die umfänglich verteilt sind, und eine erste und eine zweite Ventilkörpersperrfläche aufweist, von denen jede jeweils umfänglich zwischen der ersten und der zweiten Ventilkörperöffnung angeordnet ist, und dass die Ventilsitzscheibe eine erste und eine zweite, Ventilsitzscheibenöffnung aufweist, die umfänglich verteilt sind, und eine erste und eine zweite Ventilsitzsperrfläche aufweist, von denen jede jeweils umfänglich zwischen der ersten und der zweiten Ventilsitzöffnung angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Durchfluss durch die Ventilvorrichtung über zwei umfänglich verteilte Öffnungen in den Ventilscheiben bereit gestellt, was typischerweise ermöglicht, zwei etwa dreieckige Öffnungen, die sich außenumfänglich über jeweils 90 Grad erstrecken, zum Durchfluss zu nutzen. Die Sperrflächen sind entsprechend zwischen den beiden Öffnungen angeordnet, sodass sich eine Teilung der Ventilscheiben in 90-Grad-Abschnitten mit wechselweisen Sperrflächen und Öffnungsflächen ergibt. Bei dieser Ausführungsform kann zwischen der Öffnungsstellung und der Sperrstellung durch Verdrehen einer der beiden Scheiben relativ zu der anderen Scheibe um 90 Grad hin und her geschaltet werden.According to yet another preferred embodiment, it is provided that the valve body disc has a first and a second valve body opening, which are distributed circumferentially, and having a first and a second valve body blocking surface, each of which is arranged in each case between the first and the second valve body opening, and in that the valve seat disc has a first and a second, valve seat disc opening, which are distributed circumferentially, and has a first and a second valve seat locking surface, each of which is arranged in each case circumferentially between the first and the second valve seat opening. According to this embodiment, the flow through the valve device is provided via two circumferentially distributed openings in the valve disks, which typically allows two approximately triangular openings, which extend outwardly around each 90 degrees, to flow through. The blocking surfaces are correspondingly arranged between the two openings, so that a division of the valve discs results in 90-degree sections with alternating blocking surfaces and opening surfaces. In this embodiment, it is possible to switch back and forth by 90 degrees between the open position and the locked position by rotating one of the two disks relative to the other disk.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Strömungseingangsleitfläche einen ersten Strömungseingangsflächenabschnitt, durch den das von der Einlassöffnung zu der Sperreinrichtung strömende Fluid in einen Überlappungsbereich zwischen der ersten Ventilsitzöffnung und der ersten Ventilkörperöffnung umgelenkt wird und einen zweiten Strömungseingangsflächenabschnitt, durch den das von der Einlassöffnung zu der Sperreinrichtung strömende Fluid in einen Überlappungsbereich zwischen der zweiten Ventilsitzöffnung und der zweiten Ventilkörperöffnung umgelenkt wird, aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform wird durch die Strömungseingangsleitfläche das Fluid teilweise zur ersten und teilweise zur zweiten Ventilsitzöffnung und Ventilkörperöffnung umgelenkt, also der axial einströmende Fluidstrom wird geteilt und auf die beiden Überlappungsbereiche verteilt. Grundsätzlich kann dies erreicht werden, indem die Strömungseingangsleitfläche vor beiden Sperrflächen angeordnet ist und jeweils das auf die Sperrfläche treffende Fluid geteilt und auf die beiden Öffnungen geleitet wird.In this case, it is particularly preferred for the flow input guide surface to deflect a first flow input surface section through which the fluid flowing from the inlet opening to the blocking device is deflected into an overlap region between the first valve seat opening and the first valve body opening and a second flow input surface section through which the inlet opening to the second flow inlet surface section Blocking fluid flowing in an overlap region between the second valve seat opening and the second valve body opening is deflected. According to this embodiment, the fluid is partially diverted to the first and partially to the second valve seat opening and valve body opening by the Strömungseingangsleitfläche, so the axially flowing fluid flow is divided and distributed to the two overlap areas. In principle, this can be achieved by arranging the flow input guide surface in front of both blocking surfaces and in each case dividing the fluid impinging on the blocking surface and directing it to the two openings.
Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass die Strömungsausgangsleitfläche einen ersten Strömungsausgangsflächenabschnitt, durch den das aus dem Überlappungsbereich zwischen der ersten Ventilsitzöffnung und der ersten Ventilkörperöffnung strömende Fluid zur Ausgangsöffnung umgelenkt wird und einen zweiten Strömungsausgangsflächenabschnitt, durch den das aus dem Überlappungsbereich zwischen der zweiten Ventilsitzöffnung und der zweiten Ventilkörperöffnung strömende Fluid zu der Auslassöffnung umgelenkt wird, aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform wird auch auf der stromabwärts liegenden Seite der Ventilscheiben das Fluid durch Strömungsausgangsleitflächen aus beiden durch die Ventilöffnungen gebildeten Überlappungsbereichen geführt und wirbelfrei umgelenkt, sodass es wieder über den gesamten Strömungskanalquerschnitt verläuft.According to yet another preferred embodiment, it is provided that the Strömungsausgangsleitfläche a first flow outlet surface portion, through which the fluid flowing from the overlap region between the first valve seat opening and the first valve body opening fluid is deflected to the exit opening and a second flow exit surface portion through which the from the overlap region between the second valve seat opening and the second valve body opening flowing fluid is deflected to the outlet opening comprises. According to this embodiment, the fluid is guided on the downstream side of the valve discs by Strömungsausgangsleitflächen from both overlapping areas formed by the valve openings and deflected vortex, so it again over the entire flow channel cross section runs.
Grundsätzlich ist hierbei besonders bevorzugt, die Ventilvorrichtung fortzubilden durch eine zweite Strömungseingangsleitfläche, die in Umfangsrichtung gegenüberliegend zu der Strömungseingangsleitfläche angeordnet ist und vorzugsweise übereinstimmend zu dieser ausgebildet ist, und/oder eine zweite Strömungsausgangsleitfläche, die in Umfangsrichtung gegenüberliegend zu der Strömungsausgangsleitfläche angeordnet ist und vorzugsweise übereinstimmend zu dieser ausgebildet ist. Gemäß dieser Ausführungsform sind beide Sperrflächen zwischen den jeweiligen zwei Überlappungsbereichen eingangsseitig mit einer Strömungseingangsleitfläche und/oder ausgangsseitig mit einer Strömungsausgangsleitfläche abgedeckt, sodass sich eine günstige Strömungsführung aus dem vollen Strömungskanalquerschnitt durch Teilung der Strömung mittels der Strömungseingangsleitflächen auf die Überlappungsbereiche der Öffnungen der Ventilscheiben und aus den Ventilscheiben heraus wiederrum wirbelfrei erweitert auf den gesamten Strömungskanalquerschnitt durch die Strömungsausgangsleitflächen ergibt. In principle, it is particularly preferred in this case to further develop the valve device by means of a second flow inlet guide surface, which is arranged in the circumferential direction opposite to the flow inlet guide surface and preferably in conformity therewith, and / or a second flow exit guide surface which is arranged in the circumferential direction opposite to the flow output guide surface and preferably coinciding is designed for this. According to this embodiment, both blocking surfaces between the respective two overlapping regions are covered on the input side with a flow inlet guide surface and / or on the output side with a flow exit guide surface, so that a favorable flow guidance from the full flow channel cross section is achieved by dividing the flow by means of the flow inlet guide surfaces onto the overlapping regions of the openings of the valve disks and out of the Valve discs out again vortex-free extended to the entire flow channel cross-section through the Strömungsausgangsleitflächen results.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Strömungseingangsleitfläche in einem entlang der Strömungsrichtung durch den Strömungskanal verlaufenden Längsschnitt eine dreieckigen Kontur mit einer zur Einlassöffnung weisenden Spitze aufweist und/oder die Strömungsausgangsleitfläche ein in einem entlang der Strömungsrichtung durch den Strömungskanal verlaufenden Längsschnitt eine dreieckige Kontur mit einer zur Auslassöffnung weisenden Spitze aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Strömungseingangsleitfläche durch eine dreieckige Kontur gebildet. Dies ist so zu verstehen, dass die Strömungseingangsleitfläche durch einen ersten Flächenabschnitt entlang eines Schenkels dieses Dreiecks und einen zweiten Flächenabschnitt entlang eines anderen Schenkel dieses Dreiecks gebildet wird, wobei die Basis des Dreiecks zur Ausgangsöffnung weist und die Spitze des Dreiecks zur Einlassöffnung weist. Dies bewirkt eine wirksame Teilung des einströmenden Fluids und einen Verlauf dieses Fluids entlang der Schenkel des Dreiecks zu den Überlappungsbereichen der Öffnungen. Dabei können die Seitenflächen beziehungsweise Schenkel des Dreiecks plan oder gekrümmt verlaufen, insbesondere kann hier eine Kontur etwa nachgebildet werden, die dem vorderen Teil einer Tropfenform entspricht und hier durch eine besonders günstige hydrodynamische Geometrie einnimmt. Auf der stromabwärts der beiden Ventilscheiben liegenden Seite ist in entsprechend gespiegelter Weise ebenfalls eine dreieckige Kontur realisiert, deren Spitze zur Auslassöffnung weist und deren Basis zur Einlassöffnung weist. Auch hier wird durch die dreieckige Kontur ein günstiger Strömungslauf erzielt, wobei es vorteilhaft ist, wenn hier der hintere Teil einer Tropfenform etwa nachgebildet wird, um eine günstige Strömungsführung zu erreichen. According to a further preferred embodiment, provision is made for the flow inlet guide surface to have a triangular contour with a tip facing the inlet opening in a longitudinal section running along the direction of flow through the flow channel and / or the flow outlet guide surface for a triangular contour in a longitudinal section running along the direction of flow through the flow channel having a tip facing the outlet opening. According to this embodiment, the flow input guide surface is formed by a triangular contour. This is to be understood that the flow input guide surface is formed by a first surface portion along a leg of this triangle and a second surface portion along another leg of this triangle, the base of the triangle facing the exit opening and the apex of the triangle facing the inlet opening. This causes an effective division of the inflowing fluid and a course of this fluid along the legs of the triangle to the overlapping areas of the openings. In this case, the side surfaces or legs of the triangle can run flat or curved, in particular, a contour can be reproduced here approximately, which corresponds to the front part of a teardrop shape and occupies here by a particularly favorable hydrodynamic geometry. On the downstream side of the two valve discs side is also implemented in a corresponding mirrored manner, a triangular contour, the tip of which points to the outlet opening and whose base points to the inlet opening. Again, a favorable flow run is achieved by the triangular contour, it is advantageous if here the back part of a teardrop shape is modeled approximately in order to achieve a favorable flow guidance.
Schließlich ist es gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Strömungseingangsleitfläche in einem quer Strömungsrichtung durch den Strömungskanal verlaufenden Querschnitt eine dreieckige Kontur mit einer zur Mittelachse des Strömungskanals weisenden Spitze aufweist und/oder die Strömungsausgangsleitfläche in einem quer Strömungsrichtung durch den Strömungskanal verlaufenden Querschnitt eine dreieckige Kontur mit einer zur Mittelachse des Strömungskanals weisenden Spitze aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird die Querschnittskontur der Strömungseingangsleitfläche beziehungsweise der Strömungsausgangsleitfläche der Geometrie angepasst, die sich durch eine Aufteilung der beiden Öffnungen über jeweils 90 Grad und gegenüberliegend ergibt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Strömungseingangsleitfläche durch zwei Flächenabschnitte auszubilden, die an einem Eingangsströmungsleitelement ausgebildet sind, das stromaufwärts der Sperrflächen angeordnet ist, und die im Querschnitt eine jeweils dreieckige Kontur aufweist, wobei die Spitze nach innen weist, sodass sich etwa eine Tortenstückform mit 90 Grad Umfangswinkel hier ergibt. In gleicher Weise kann auch die Strömungsausgangsleitfläche durch zwei entsprechende Flächenabschnitte gebildet werden, die wiederrum im Querschnitt dreieckig sind und sich über 90 Grad erstrecken. Dabei ist zu verstehen, dass diese Geometrie insbesondere mit der zuvor erläuterten Geometrie eines Längsschnitts in dreieckiger Konturform kombiniert werden kann. In diesem Fall ergibt sich eine besonders günstige Strömungsführung sowohl auf der Einlass- wie auch auf der Auslassseite, bei der die Strömungseingangsleitfläche durch zwei Flächenabschnitte gebildet wird, die an einer Kante zusammenstoßen, die ausgehend von etwa der Mittelachse strömungsauswärts nach schräg radial auswärts verläuft. Analog hierzu wird die Strömungsausgangsleitfläche durch zwei Flächenabschnitte gebildet, die an einer Kante zusammenlaufen, die ausgehend von der Mitte nach stromabwärts schräg radial auswärts verläuft. Finally, according to a further preferred embodiment, it is provided that the flow inlet guide surface in a transverse flow direction through the flow channel extending cross-section has a triangular contour with a pointing to the central axis of the flow channel tip and / or the Strömungsausgangsleitfläche in a transverse flow direction through the flow channel extending cross section a triangular Having contour with a pointing to the center axis of the flow channel tip. In this embodiment, the cross-sectional contour of the flow inlet guide surface and the Strömungsausgangsleitfläche the geometry is adjusted, resulting in a division of the two openings over each 90 degrees and opposite. In this case, it is preferable to form the flow input guide surface by two surface portions formed on an input flow guide disposed upstream of the stopper surfaces and having a triangular contour in cross section with the tip facing inward so as to be approximately one pie slice shape with 90 degrees circumferential angle here. In the same way, the Strömungsausgangsleitfläche can be formed by two corresponding surface portions, which in turn are triangular in cross-section and extending over 90 degrees. It should be understood that this geometry can be combined in particular with the previously explained geometry of a longitudinal section in a triangular contour shape. In this case, there is a particularly favorable flow guidance both on the inlet and on the outlet side, wherein the flow input guide surface is formed by two surface portions which collide at an edge which extends radially outwardly from approximately the central axis outwards. Similarly, the Strömungsausgangsleitfläche is formed by two surface portions which converge at an edge which extends from the center to the downstream obliquely radially outwardly.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Ventilvorrichtung, bei der der Strömungskanal innerhalb eines zweistückig ausgeformten Ventilgehäuses von der Einlass- zu der Auslassöffnung verläuft und die Auslassöffnung eine Ausströmungsrichtung definiert, die schräg, insbesondere in einem rechten Winkel zur Einströmungsrichtung der Einlassöffnung steht. Gemäß diesem Erfindungsaspekt wird eine Ventilvorrichtung bereitgestellt, bei der die Einlassöffnung nicht parallel zur Auslassöffnung liegt, also die Einlassöffnung nicht parallel zur Auslassströmungsrichtung verlaufende Einlassströmungsrichtung aufweist. Eine solche Ventilvorrichtung kann beispielsweise durch einen Rohrbogenabschnitt des Ventilgehäuses ausgebildet sein, der sich über einen Winkel von beispielsweise 15 Grad, 30 Grad, 60 Grad, 75 Grad, 90 Grad oder auch noch größere Winkel erstrecken kann. Die Ventilvorrichtung kann weiterhin dadurch ausgebildet sein, dass das Ventilgehäuse eine Verzweigung beinhaltet, beispielsweise nach Art eines T-Stückes und hierdurch zwei Einlass- oder zwei Auslassöffnungen umfasst, von denen eine in einem entsprechend schrägem Winkel zu der dem gegenüber alleinigen Auslass- beziehungsweise Einlassöffnung steht. Mit diesem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine besonders kompakte Bauweise einer Ventilvorrichtung erreicht, die integral eine T-Verzweigung oder eine Rohrkrümmung beinhaltet, ohne dass hierfür die ansonsten notwendige Kopplung einer geradlinig verlaufenden Ventilvorrichtung mit einem entsprechenden Rohrbogen oder einem T-Stück über eine Schraub- oder Klemmverbindung erforderlich wäre. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Strömungskanal einen ersten, geradlinig verlaufenden Strömungskanalabschnitt und einen zweiten, gekrümmt verlaufenden Strömungskanalabschnitt aufweist, die jeweils einstückig ausgebildet sind. Durch die Aufteilung des Strömungskanal in solche zwei Strömungskanalabschnitte, von denen der gekrümmt verlaufende Strömungskanalabschnitt als Rohrbogenstück oder in einem T-Stück realisiert sein kann, wird ein strömungsgünstiger Verlauf realisiert. Another aspect of the invention is a valve device in which the flow passage within a two-piece molded valve housing extends from the inlet to the outlet port and the outlet defines an outflow direction which is oblique, in particular at a right angle to the direction of flow of the inlet opening. According to this aspect of the invention, a valve device is provided in which the inlet opening is not parallel to the outlet opening, that is to say the inlet opening is not parallel to the outlet flow direction and extends in the inlet flow direction having. Such a valve device may for example be formed by a pipe bend portion of the valve housing, which may extend over an angle of, for example, 15 degrees, 30 degrees, 60 degrees, 75 degrees, 90 degrees, or even greater angles. The valve device may further be formed in that the valve housing includes a branch, for example in the manner of a T-piece and thereby comprises two inlet or two outlet openings, one of which is at a corresponding oblique angle to the only outlet or inlet opening opposite , With this further aspect of the invention, a particularly compact design of a valve device is achieved, which integrally includes a T-branch or a pipe bend, without the otherwise necessary coupling of a rectilinear valve device with a corresponding pipe bend or T-piece via a screw or clamp connection would be required. In this case, it is provided in particular that the flow channel has a first, straight-running flow channel section and a second, curved flow channel section, which are each formed in one piece. By dividing the flow channel into such two flow channel sections, of which the curved running flow channel section can be realized as a piece of pipe elbow or in a T-piece, a streamlined course is realized.
Es ist besonders bevorzugt, wenn eine zweite Einlass- oder Auslassöffnung, die mittels einer integral ausgebildeten T-Verzweigung an den Strömungskanal angeschlossen ist, vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung dazu eingesetzt werden, zwei Einlasse oder zwei Auslasse mit entsprechend einem Auslass beziehungsweise einem Einlass zu verbinden und hierdurch auf kompaktem Bauraum eine T-Verzweigung in einem Rohrleitungsnetz realisieren. It is particularly preferred if a second inlet or outlet opening, which is connected to the flow channel by means of an integrally formed T-branch, is provided. In this embodiment, the valve device according to the invention can be used to connect two inlets or two outlets with corresponding to an outlet or an inlet and thereby realize a T-junction in a piping network in a compact space.
Weiterhin ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung vorgesehen, dass der gekrümmte zweite Strömungskanalabschnitt stromaufwärts der Sperreinrichtung angeordnet ist und dass ein Eingangsströmungsleitelement bereitgestellt ist, welches zumindest in der Offenstellung eine nicht senkrecht zur Längsachse des ersten Strömungskanalabschnitts stehende Strömungseingangsleitfläche aufweist, durch die ein von der Einlassöffnung zu der Sperreinrichtung strömende Fluid in den Überlappungsbereich umgelenkt wird, oder dass der gekrümmte zweite Strömungskanalabschnitt stromabwärts der Sperreinrichtung angeordnet ist und dass ein Ausgangsströmungsleitelement bereitgestellt ist, welches zumindest in der Offenstellung eine nicht senkrecht zur Längsachse des ersten Strömungskanalabschnitts stehende Strömungsausgangsleitfläche aufweist, durch die ein aus dem Überlappungsbereich strömendes Fluid zur Auslassöffnung umgelenkt wird. Die Strömungseingangsleitfläche beziehungsweise Strömungsausgangsleitfläche kann dabei insbesondere so ausgebildet sein, dass sie einen Strömungsverlauf in den Bereich der Ventilscheiben beziehungsweise aus dem Bereich der Ventilscheiben heraus, der nicht entlang einer geradlinigen Strömungsrichtung verläuft, in strömungsgünstiger Weise umlenkt und durch den Überlappungsbereich leitet. Hierdurch wird erreicht, dass eine bereits nicht senkrecht auf die Ventilscheiben beziehungsweise die Sperreinrichtungen eintreffende Strömung in strömungsgünstiger, Druckdifferenz vermindernder umgelenkt wird und auf die im Überlappungsbereich geleitet wird beziehungsweise dass eine aus der Sperreinrichtung herausströmende Strömung in strömungsgünstiger und Druckdifferenz vermindernder Weise in einen gekrümmten oder verzweigten Bereich der Ventilvorrichtung heraus geleitet wird.Furthermore, according to a further embodiment of this aspect of the invention, it is provided that the curved second flow channel section is arranged upstream of the barrier device and an inlet flow guide element is provided, which at least in the open position has a flow inlet guide face which is not perpendicular to the longitudinal axis of the first flow channel section fluid flowing from the inlet port to the barrier means is deflected into the overlap region, or the curved second flow channel section is located downstream of the barrier means and providing an exit flow guide element having at least in the open position a flow exit guide surface not perpendicular to the longitudinal axis of the first flow passage section a fluid flowing out of the overlap area is deflected to the outlet opening. In this case, the flow inlet guide surface or flow outlet guide surface may in particular be designed such that it deflects a flow path into the region of the valve disks or out of the region of the valve disks which does not run along a straight flow direction and directs them through the overlap region. This ensures that an already not perpendicular to the valve discs or the blocking devices arriving flow is deflected into streamlined, pressure difference decreasing and is directed to the overlap area or that flowing out of the barrier flow in aerodynamic and pressure difference decreasing manner in a curved or branched Area of the valve device is routed out.
Dabei ist grundsätzlich zu verstehen, dass sowohl das Eingangsströmungsleitelement als auch das Ausgangsströmungsleitelement in solcher Weise fortgebildet werden kann, wie dies zuvor für die geradlinig ausgeführte Ventilvorrichtung mit einem geradlinigen Strömungskanal beschrieben wurde. It is to be understood basically that both the inlet flow guide element and the outlet flow guide element can be developed in such a way as has been described above for the straight-line valve device with a rectilinear flow channel.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Ventilvorrichtung, umfassend eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung, einen die Einlassöffnung mit der Auslassöffnung verbindenden Strömungskanal, eine steuerbare Sperreinrichtung, die zwischen einer offenen Stellung, in welcher der Durchfluss durch den Strömungskanal freigegeben ist, und einer geschlossenen Stellung, in welcher der Durchfluss durch den Strömungskanal gesperrt ist, hin- und herschaltbar ist, wobei die Sperreinrichtung eine ortsfest im Strömungskanal angeordneten Ventilsitzscheibe mit mindestens einer Ventilsitzsöffnung und mindestens einer Ventilsitzsperrfläche und eine relativ zu der Ventilsitzscheibe bewegliche Ventilkörperscheibe mit mindestens einer Ventilkörperöffnung und mindestens einer Ventilkörpersperrfläche aufweist, wobei die Sperrstellung durch eine relative Position zwischen Ventilsitzscheibe und Ventilkörperscheibe gebildet wird, in der die mindestens eine Ventilsitzöffnung durch die mindestens eine Ventilkörpersperrfläche und die mindestens eine Ventilkörperöffnung durch die mindestens eine Ventilsitzsperrfläche abgedichtet wird, wobei die Offenstellung durch eine relative Position zwischen Ventilsitzscheibe und Ventilkörperscheibe gebildet wird, in der die mindestens eine Ventilsitzöffnung zumindest teilweise mit der mindestens einen Ventilkörperöffnung in einem Überlappungsbereich überlappt, welche dadurch fortgebildet ist, dass die steuerbare Sperreinrichtung mit einer elektrischen Antriebseinheit gekoppelt ist, die einen Schrittmotor und ein Untersetzungsgetriebe umfasst.A further aspect of the invention is a valve device comprising an inlet opening, an outlet opening, a flow channel connecting the inlet opening with the outlet opening, a controllable blocking device which is open between an open position in which the flow through the flow channel is released, and a closed position, in which the flow through the flow channel is blocked, can be switched back and forth, wherein the locking device has a stationary in the flow channel valve seat disc having at least one valve seat opening and at least one valve seat locking surface and a relative to the valve seat movable valve body disc having at least one valve body opening and at least one valve body blocking surface wherein the blocking position is formed by a relative position between valve seat disc and valve body disc, in which the at least one valve seat opening through the at least a valve body blocking surface and the at least one valve body opening is sealed by the at least one valve seat blocking surface, wherein the open position is formed by a relative position between the valve seat disc and the valve body disc in which the at least one valve seat opening at least partially overlaps the at least one valve body opening in an overlap region which thereby progresses in that the controllable barrier means is coupled to an electric drive unit comprising a stepping motor and a reduction gear.
Mit einer solcher Art fortgebildeten Ventilvorrichtung wird ein präziser und zuverlässiger motorischer Antrieb eines Scheibenventils ermöglicht, der durch eine günstige Positionierung der Ventilkörperscheibe ein strömungsgünstiges Verhalten weiter fördert. Zum Einsatz kommt zu diesem Zweck ein Schrittmotor, der auch als Steppermotor bezeichnet wird und der ein hochauflösendes, winkelgenaues Positionieren um die Rotationsachse in Bezug auf den Drehwinkel zwischen seinem Rotor und Stator ermöglicht. Der Schrittmotor wird hierbei durch ein Untersetzungsgetriebe untersetzt, indem die Abtriebswelle des Schrittmotors mit einer Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes gekoppelt ist und dieses die Rotationsbewegung untersetzt, hierdurch das Drehmoment erhöht und entsprechend über die Getriebeausgangswelle auf die Ventilkörperscheibe überträgt. With such a type advanced valve device, a precise and reliable motor drive a disc valve is made possible, which further promotes a flow-favorable behavior by a favorable positioning of the valve body disc. For this purpose, a stepping motor is used, which is also referred to as stepper motor and which enables a high-resolution, angular positioning about the axis of rotation in relation to the angle of rotation between its rotor and stator. The stepping motor is hereby reduced by a reduction gear by the output shaft of the stepper motor is coupled to an input shaft of the reduction gear and this underpinned the rotational movement, thereby increasing the torque and transmits accordingly via the transmission output shaft to the valve body disc.
Diese Ausführungsform kann weiter fortgebildet werden, indem das Untersetzungsgetriebe eine Getriebeausgangswelle aufweist, auf der ein Ritzel drehmomentfest befestigt ist, das in ein Zahnrad eingreift, dessen Drehachse koaxial zur Drehachse der Ventilkörperscheibe ist und das mit der Ventilkörperscheibe mechanisch gekoppelt ist. Durch diese Anordnung wird eine robuste und belastungsfähige Direktübertragung des Drehmoments aus der Getriebeausgangswelle auf die Ventilkörperscheibe erzielt.This embodiment can be further developed by the reduction gear has a transmission output shaft on which a pinion is fixed torque-proof, which engages in a gear whose axis of rotation is coaxial with the axis of rotation of the valve body disc and which is mechanically coupled to the valve body disc. This arrangement achieves a robust and loadable direct transmission of the torque from the transmission output shaft to the valve body disk.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann diese Ventilvorrichtung fortgebildet werden durch ein Eingangsströmungsleitelement, welches zumindest in der Offenstellung eine nicht senkrecht zur Längsachse des Strömungskanals stehende Strömungseingangsleitfläche aufweist, durch die ein von der Einlassöffnung zu der Sperreinrichtung strömende Fluid in den Überlappungsbereich umgelenkt wird, und/oder ein Ausgangsströmungsleitelement, welches zumindest in der Offenstellung eine nicht senkrecht zur Längsachse des Strömungskanals stehende Strömungsausgangsleitfläche aufweist, durch die ein aus dem Überlappunsgbereich strömendes Fluid zur Auslassöffnung umgelenkt wird, wobei das Eingangsströmungsleitelement und/oder das Ausgangsströmungsleitelement vorzugsweise in der zuvor beschriebenen Weise gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der eingangs beschriebenen Ventilvorrichtung fortgebildet ist. According to a further preferred embodiment, this valve device can be further developed by an inlet flow guide element which, at least in the open position, has a flow inlet guide surface which is not perpendicular to the longitudinal axis of the flow channel, by which a fluid flowing from the inlet opening to the barrier device is deflected into the overlapping area, and / or an outlet flow guide element which, at least in the open position, has a flow exit guide surface which is not perpendicular to the longitudinal axis of the flow passage, through which a fluid flowing out of the overlap region is deflected to the outlet opening, wherein the inlet flow guide element and / or the exit flow guide element are preferably in the previously described manner according to the preferred embodiments the valve device described above is formed.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beiliegenden Figuren nachfolgend erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention will be explained below with reference to the attached figures. Show it:
Bezugnehmend zunächst auf die
Der Ventilgehäusehauptabschnitt
Der Betätigungskörper
Sowohl der Strömungsleitkörper
Auf der zur Auslassöffnung des Ventilkörpergehäuses weisenden axialen Seite des ausgangsseitigen Strömungskörpers
Die Ventilkörperscheibe
Die Ventilsitzscheibe
Strömungsaufwärts von der Ventilsitzscheibe
Das eingangsseitige Strömungsleitelement verfügt über zwei einander gegenüberliegende, sich über 90 Grad erstreckende Öffnungen
Auf der zur Einlassöffnung weisenden Seite des eingangsseitigen Strömungsleitelements sind zwei Erhebungen ausgebildet, die sich zwischen den beiden Öffnungen
Das Strömungseingangsgehäuse ist mittels eines entsprechenden Dichtungsrings
Bezugnehmend nur auf die
Das einlassseitige Ventilgehäuse
Bezugnehmend nun auf die
Bezugnehmend auf die
In Abweichung zu den vorgenannten Ausführungsformen ist bei dieser vierten Ausführungsform an dem Ventilgehäusehauptabschnitt
Das Ritzel
Durch Betätigen des Schrittmotors kann daher eine Rotation der Ventilkörperscheibe über das Ritzel
Stromabwärts der Ventilkörperscheibe
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |