WO2020169829A1 - Fitting - Google Patents

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Publication number
WO2020169829A1
WO2020169829A1 PCT/EP2020/054674 EP2020054674W WO2020169829A1 WO 2020169829 A1 WO2020169829 A1 WO 2020169829A1 EP 2020054674 W EP2020054674 W EP 2020054674W WO 2020169829 A1 WO2020169829 A1 WO 2020169829A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve seat
fitting
closure part
opening
valve
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/054674
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter PROFESSOR DR.-ING. PELZ
Gerhard DR.-ING. LUDWIG
Ingo DIETRICH
Tim Müller
Mehdi DR.-ING. NAKHJIRI
Christian Schmitz
Original Assignee
Technische Universität Darmstadt
Industrial Science GmbH powered by IAV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universität Darmstadt, Industrial Science GmbH powered by IAV filed Critical Technische Universität Darmstadt
Publication of WO2020169829A1 publication Critical patent/WO2020169829A1/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F16K3/26Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members with fluid passages in the valve member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution

Definitions

  • the invention relates to a fitting with a
  • Fitting housing with an inflow opening, with a valve section and with an outflow opening, wherein in the valve section a rotationally symmetrical and hollow valve seat with at least one first opening in a lateral surface of the valve seat relative to a likewise rotationally symmetrical and hollow closure part with at least one second opening in a lateral surface of the closure part is arranged displaceably and coaxially, an axial longitudinal axis of the closure part and the valve seat being arranged parallel to a flow direction of a fluid flow flowing through the fitting leading from the inflow opening to the outflow opening, one of the inflow opening
  • Valve seat open and one of the outflow opening
  • Opening area of the at least one first opening in the valve seat and of the at least one second opening in the closure part with a radially outwardly directed
  • a fitting is a component with which a fluid flow flowing through the fitting can be influenced and changed. Faucets are used, for example, in sanitary engineering as faucets or as shut-off valves in water pipes or gas pipes. In the
  • Valves are used in large numbers in industry
  • One valve in the system for example in one
  • Pipeline flowing fluid flow are influenced, the change in a fluid flow controlled and also regulated in connection with a suitable control circuit.
  • valves are also viewed as fittings. Valves can be used, among other things, in hydrostatic transmissions for drive control.
  • Inflow side and an outflow side of the valve can be specified, or a desired flow rate of the
  • Fluid flow are specified through the valve, the specifications depending on the application either a
  • volume flow or a mass flow through the valve can affect.
  • a valve usually has to meet several requirements.
  • the valve must in particular in a fully open open position
  • a desired change in fluid flow should be able to be implemented as quickly and precisely as possible.
  • the space required for the fitting should be as small as possible. Particularly in the case of large systems such as on an oil platform, for example, a small fitting can considerably reduce the overall installation space required
  • the fluid flow is usually predetermined and changed by valve components that can be displaced relative to one another.
  • the valve should, in particular, enable the best possible seal in a completely closed shut-off position, in order to prevent undesired leakage of the valve in a shut-off position of the valve.
  • a ball valve or a cone valve can be named as exemplary examples of fittings known from practice.
  • a ball valve valve a fluid flow flowing through the fitting is guided through a through hole in a pivotably mounted ball. By pivoting the ball, the can be used for the fluid flow to flow through
  • the opening area of the hole in the ball can be changed and specified in the desired position or size.
  • the pivotable ball can be between a completely covering the opening area of the bore
  • Valve cone are shifted to a valve seat through which the fluid flow flows and the through the
  • Valve seat completely specified valve opening close, or be moved away from the valve seat and formed by the valve seat
  • valve cone is usually displaced laterally out of the fluid flow flowing through the fitting in order to achieve the greatest possible throughput
  • Fittings show the known advantages and disadvantages of the valve components used in conventional fittings.
  • a ball valve the material flow in a
  • Opening position of the ball valve valve are made possible.
  • a ball valve valve is often only suitable for a small pressure drop when flowing through it
  • Fluid flow suitable can be changed by adjusting the
  • Ball valve valves often do not specify or regulate with the desired high accuracy. In contrast, the fluid flow can be changed with a
  • Cone valve is also suitable for large pressure changes, but often only for a small flow rate
  • An adjustment drive attached outside the valve housing increases the installation space required for the valve and regularly requires at least one dynamic sealing device with which an operative connection of the Adjusting drive arranged outside of the fitting housing is sealed sufficiently tightly with the closure part adjusted by the adjusting drive.
  • the valve types known from practice require an external drive that mechanically actuates a throttle from the outside,
  • Piston rod in a linear actuator, so that a dynamic seal is absolutely necessary to prevent the process medium from escaping from the valve into the environment.
  • valve seat also designed as a hollow cylinder
  • Hollow cylindrical valve seat formed openings in the cylinder wall can release or close. Such a fitting enables reliable and precise setting of the through this fitting
  • Closure part can be displaced in the axial direction relative to the valve seat, which is also designed as a hollow cylinder, by means of a suitable adjusting drive. However, for a relocation of the closure part in a
  • the fitting should also be used for high
  • Pressure differences of a fluid flow passed through be suitable.
  • this object is achieved in that the closure part, relative to the valve seat, is about one with the longitudinal axis of the closure part and the valve seat
  • coincident axis of rotation is rotatably mounted, so that by rotating the closure part in
  • Closure part relative to the valve seat can be in
  • An adjustment drive can be arranged completely within the valve body.
  • Fittings are required for actuating a closure part, are not required in the fitting according to the invention. This significantly reduces the risk of undesired external leakage, which is known to be caused in most cases by failure of dynamic seals.
  • a change in the fluid flow flowing through the fitting can be made by a suitable specification and
  • fitting housing and the inflow opening and the outflow opening including all other components can be easily scaled and adapted to those specified in the individual case
  • a smaller inner diameter of either the closure part or the valve seat is greater than or equal to an inner diameter of the inflow opening.
  • Valve portion of the fitting has a cross-sectional area determined transversely to the longitudinal axis, which is the same size or larger than the inflow opening or than the
  • the flow area of the valve surrounding the valve portion has a cross-sectional area through which the flow can flow, which is greater than or equal to the cross-sectional area of the inflow area.
  • the flow cross-section along the flow path through the fitting can be specified to be essentially constant in the open position.
  • a constant Flow cross-section favors a low
  • Fluid flow and the fluid flow flowing out of the fitting again, which is advantageous for many applications.
  • energy can be saved by using such a fitting, since the undesired dissipation of energy in the fitting is reduced.
  • the arrangement and shape of the respective openings in the closure part and in the valve seat can optionally be specified in such a way that, on the one hand, the valve can completely shut off the valve in a shut-off position
  • Fluid flow enables, and on the other hand a change in the flowing through which can be specified as precisely as possible
  • Valve seat allows. Depending on one
  • the change in the fluid flow flowing through the valve caused by the angle of rotation can be specified, for example, by the spatial distribution and arrangement of the individual openings on the closure part and on the valve seat in the case of openings of identical design.
  • At least one first or second opening in the closure part or in the valve seat has a width that changes in the circumferential direction and is measured parallel to the axis of rotation. That way you can even with a small number of respective openings in the closure part and in the valve seat, a desired characteristic curve for the dependence of the change in the fluid flow caused when the valve is actuated on the
  • Angle of rotation can be specified in a simple manner and comparatively precisely.
  • an adjustment drive for a circumferential adjustment of the closure part relative to the valve seat is driven by the fluid flow flowing into the fitting and controlled by a suitable valve control.
  • Closing part relative to the valve seat is often not required.
  • a hydrostatic swivel motor, a pneumatic swivel motor, for example, can be used as the adjusting drive electromechanical motor, a traveling wave motor or a stepping motor can be used as the
  • Rotary drive device acts on the closure part or on the valve seat, depending on which of the two
  • Components rigid and which is rotatably mounted.
  • a proportion of the fluid flowing into the valve through the inflow opening can be used as the pressure fluid for actuating a hydrostatic or pneumatic swivel motor
  • the adjusting drive can for example have an annular space which is divided into two chambers by two walls.
  • a fixed wall and a wall that can be displaced within the annular space divide the annular space into two chambers, the volume of which can be changed.
  • Adjustment drive is acted upon with the inflow pressure and the second chamber of the adjustment drive is with the
  • the rotatable wall is firmly connected to the rotatable component of the fitting, either to the valve seat or to the closure element.
  • pneumatic pilot valve preferably a 4/3-way valve controlled.
  • the pilot valve only needs very small ones
  • control energy of the pilot valve can be supplied pneumatically, hydraulically or electrically. With the help of the pilot valve, the respective volume of the chambers can be changed and the rotatable wall can be shifted within the annular space. In the case of valves, it is increasingly interesting to determine the process variables such as pressures or
  • a pressure accumulator is arranged in the fitting, the storage pressure of which is generated by the fluid flow flowing through the fitting and can be stored in the pressure accumulator. With the accumulator pressure stored in the pressure accumulator, the adjustment drive can rotate the
  • Closure part are driven relative to the valve seat. In this way, an amount of actuating energy predetermined by the pressure accumulator can be stored and used to carry out particularly dynamic
  • Closing part and the valve seat to provide a possibly very thin annular gap in order to promote a rotation of the closing part with as little friction as possible relative to the valve seat.
  • one embodiment of the inventive concept provides that an end face of the valve seat or of the closure part has a fluid-tight closure cap, that a shut-off valve seat assigned to the closure cap is arranged in the valve section on an inside of the valve housing, and that the
  • Closure part are displaceable relative to one another in order to be in a closed position by a fluid-tight closure of the shut-off valve seat to close the fitting for the fluid flow with the cap.
  • a shape of the closure cap can be designed to taper towards the end face and thus a flow-favorable one
  • the shut-off valve seat is adapted to the shape of the closure cap in order to effect a fluid-tight shut-off of the fitting when the closure cap is pressed against the shut-off valve seat.
  • the shut-off valve seat can have a circular ring surface or a contact surface configured in sections in the form of a toroid for the closure cap.
  • the relative displacement of the closure cap relative to the shut-off valve seat can also be at least partially or completely due to the pressure difference between the one flowing into the valve and the one flowing out of the valve
  • shut-off valve seat is formed on an inner surface of a shut-off valve sleeve which is mounted in the valve section of the fitting housing so as to be displaceable relative to the closure cap.
  • the closure cap formed either on the valve seat or on the closure part then does not have to be in the axial direction
  • a check valve sleeve can also be coaxial with the
  • Closing cap and the valve seat can be arranged and mounted so as to be displaceable in the longitudinal direction with the aid of suitable guide elements.
  • the fluid flow flowing into the fitting can also be used exclusively or at least as a support. Again, there is a supporting or
  • closure cap on an end face facing the shut-off valve seat is a
  • Shut-off valve closure element is arranged, which on the closure part or on the valve seat in the axial Direction is mounted displaceable.
  • the shut-off valve closure element can have a shape that is advantageous for storage and, in particular, for axial displacement. It is also possible for the shut-off valve closure element to be pretensioned in an open position or in a shut-off position, for example with a spring device.
  • shut-off valve seat which can be covered and closed with the closure cap
  • closure part and the valve seat each face one another, are adapted to one another and move along the direction of flow of the fluid flow of the
  • the closure part and the valve seat are mounted so as to be displaceable relative to one another in the axial direction and can be pressed against one another in a shut-off position with the outer surfaces facing one another.
  • the axial displacement of the closure part relative to the valve seat must be
  • Figure 1 is a sectional view through an upper half of a largely rotationally symmetrical
  • Fitting according to the invention wherein an internally and rotatably arranged closure part is surrounded by a surrounding valve seat arranged rigidly in the fitting housing,
  • Figure 2 is a schematic representation of the valve shown in Figure 1 in connection with a schematically shown control device one in a
  • FIG. 1 schematic sectional view A-A shown annular swivel drive for rotating the rotatably mounted
  • FIG. 3 shows a sectional view of an upper half of a modified exemplary embodiment of a fitting according to the invention, the closure part arranged on the inside being rigidly fixed to the surrounding fitting housing, while the surrounding valve seat is rotatably mounted,
  • FIG. 4 shows a comparable illustration of another modified embodiment of an inventive
  • Stop valve seat facing end face of a
  • Shut-off valve closure element is arranged, which is mounted displaceably in the axial direction on the valve seat rigidly fixed on the fitting housing,
  • FIG. 5 shows a comparable illustration of another
  • the closure cap in an interior space in the rigid arranged closure part is mounted displaceably in the axial direction, a displacement away from the associated shut-off valve seat can be supported by means of a spring device, and
  • Figure 6 is a schematic sectional view through a
  • closure part and the valve seat each facing one another
  • the outer surfaces of the closure part and the valve seat are pressed against one another and a gap between the two outer surfaces which is advantageous for a rotary movement of the closure part relative to the valve seat is closed,
  • FIGS. 7a to 7c show a schematic representation of one in several rotational positions over the circumferential direction
  • FIGS. 8a to 8c show a schematic representation according to FIG. 6 of a course, likewise shown in several rotational positions and designed differently, as a backdrop
  • Figures 1 and 2 is an example of a first
  • the fitting 1 has a fitting housing 2 with an inflow opening 3 shown on the left and one shown on the right
  • the fitting housing 2 consists of two end face elements and one in between
  • Fitting housing 2 is connected on both sides via suitable flanges 5 to adjacent pipe sections 6.
  • the fitting 1 has a valve section 7 between the inflow opening 3 and the outflow opening 4.
  • the valve section 7 is a rotationally symmetrical
  • valve seat 8 is rigidly attached to the fitting housing 2.
  • a closure part 9 which is likewise designed to be rotationally symmetrical, is rotatably mounted.
  • Closure part 9 are arranged with an axial longitudinal axis 10 of closure part 9 and valve seat 8 parallel to a flow direction of a fluid flow flowing through fitting 1 leading from inflow opening 3 to outflow opening 4.
  • the closure part 9 and the valve seat 8 are coaxial with the
  • valve seat 8 and the closure part 9 are each hollow on the inside, so that a for the inflowing fluid flow usable interior space 11 is surrounded by the valve seat 8 and the closure part 9.
  • a first opening 13 is formed in a jacket surface 12 of the valve seat 8. In a lateral surface 14 of the
  • Closure part 9 also has a second opening 15.
  • the first opening 13 and the second opening 15 are shown partially overlapping in FIG. Further first openings 13 or second openings 15 can be formed both in the circumferential direction around the longitudinal axis 10 and in the axial direction along the longitudinal axis 10.
  • An end face 16 of the valve seat 8 facing the outflow opening 4 is closed with a closure cap 17.
  • the end face 18 of the valve seat 8 and of the closure part 9 facing the inflow opening 3 are each open.
  • a fluid flow flowing through the fitting 1 enters the valve section 7 of the fitting housing 2 with an inflow pressure through the inflow opening 3 and flows into the interior 11 through the valve seat 8 and the internally rotatably mounted closure part 9. With one in the respective rotational position of the fitting 1
  • An overlap portion or the overlapping opening area of the first opening 13 and the second opening 15 can be changed by rotating the rotatably mounted closure part 9 relative to the rigidly fixed valve seat 8. In a shut-off position, the first opening 13 and the second opening 14 have no overlap portion or no overlapping opening area. In a
  • the first opening 13 and the second opening 15 can have a maximum overlapping opening area. If the first and the second opening 13, 15 have a matching shape and congruent
  • the maximum overlapping opening area can correspond to the opening area of the first opening 13 and the opening area of the second opening 15.
  • an inner diameter of the closure part 9 is approximately the same size as an inner diameter of the one adjoining the inflow opening 3
  • the cross-sectional area of the annular flow area 19 is also approximately the same size as one
  • the maximum overlap portion or the maximum overlapping opening area of the first opening 13 and the second opening 15 in an open position is the same size as the cross-sectional area of
  • the end face 16 facing the outflow opening 4 is closed with the closure cap 17.
  • the closure cap 17 is also designed to be rotationally symmetrical and has a bell-shaped taper in the direction of the outflow opening 4.
  • a shut-off valve sleeve 20 assigned to the closure cap 17 is arranged displaceably in the longitudinal direction 10.
  • the shut-off valve sleeve 20 is the closure cap 17 facing and in terms of its shape to the
  • Shut-off valve seat 21 is formed, which has a toroidal shape in sections and an annular contact surface with the closure cap 17.
  • Closing cap 17 can be a cross-sectional area of the available for the fluid flow
  • Flow area 19 can be changed.
  • the shut-off valve seat 21 on the closure cap 17 can, with the fitting 1, the fluid flow independently of a Rotational position of the closure part 9 relative to the
  • Valve seat 8 are completely shut off.
  • Shut-off valve sleeve 20 a fluid-actuated adjusting drive 22 can be used, which is shown in FIGS. 2 and 3 as a schematic sectional view A along the line A-A. In one of the inflow opening 3
  • annular space 23 surrounding the closure part 9 and delimited by the valve seat 8
  • a protruding pressure vane 24 fixed or formed on the closure part 9 divides the annular space 23 into a first and a second annular space chamber 25, 26, the respective volume fraction of which can be changed from the annular space 23 by displacing the pressure vane 24.
  • a first valve device 27 is connected to the inflow opening 3 and to the outflow opening 4 via fluid lines 28 formed, for example, in the fitting housing 2, in such a way that a portion of the through the
  • Fluid lines 28 likewise with the inflow opening 3 and connected to the outflow opening 4.
  • Rotational movement of the closure part 9 can be effected in the valve seat 8.
  • Valve device 30 can axial displacement of the
  • Shut-off valve sleeve 20 can be effected in the direction of the closure cap 17. In this way, a flow of the fluid flow through the fitting 1 can be regulated or controlled without an external adjustment energy being required for the rotary movement or for the axial displacement. If it is necessary to control the valve 1
  • a maximum range of rotation can be specified by limiting elements 31 protruding into the annular space 23, the limiting elements 31 forming stop surfaces for the pressure vane 24 that can be displaced therebetween depending on a predetermined differential pressure.
  • the inner closure part 9 is rigid on the
  • Fixture housing 2 set and the valve seat 8 surrounding the closure part 9 and arranged coaxially around the
  • the pressure vane 24 in the annular space 23 is accordingly fixed or formed on the valve seat 8.
  • the closure cap 17 is formed on the internal closure part 9.
  • closure cap 17 is formed on a sleeve-shaped shut-off valve closure element 32, which is also mounted coaxially to the longitudinal axis 10 on the valve seat 8 rigidly attached to the fitting housing 2 in the axial direction.
  • a pressure tight closed closure cap interior 33 can be pressurized and cause the desired axial displacement of the shut-off valve closure element 32.
  • shut-off valve closure element 32 carrying the closure cap 17 is designed in the shape of a stamp and is via a
  • Figure 6 is an example of a different shape of the rotationally symmetrical valve seat 8 and it
  • valve seat 8 and the closure part 9 point from the
  • the open position of the valve 1 is a circumferential and very thin one between the two lateral surfaces 12, 14
  • Closure part 9 relative to the valve seat 8 facilitated. If the closure part 9 is to be displaced relative to the valve seat 8 into a shut-off position that completely blocks the fitting 1, in addition to the rotary movement, an axial displacement of the closure part 9 in
  • valve seat 8 could also be rotatably mounted and axially displaceable. It is also possible that the closure part 9 is rotatably mounted and the valve seat 8 is axially displaceable, or vice versa.
  • FIGS. 7 and 8 the arrangement of the first and second openings 13, 15 of the valve seat 8 and the closure part 9 along the longitudinal axis 10 designated with “z” as a function of an angle of rotation "cp" of the pressure flag 24 within the annular space 23 is shown .
  • the valve seat 8 and the closure part 9 face each other
  • the annular space 23 formed by the fitting housing 2 and the valve seat 8 rigidly attached thereto also serves as a link guide for the pressure vane 24 which can be displaced therein and which is connected to the
  • Annular space 23 along the circumferential direction can be used for
  • Valve seat 8 shown. In addition to a
  • Valve seat 8 causes so that the annular gap 35 is completely closed in the shut-off position and that
  • Valve seat 8 is pressed.
  • FIG. 8 a constant displacement of the closure part 9 relative to the valve seat 8 that differs from that of FIG. 7 is also shown for various rotational positions.
  • FIG. 8a a completely open opening position
  • FIG. 8b a partially overlapping throttle position
  • FIG. 8c a throttle position
  • a shape of the first and second openings 13, 15 that deviates from FIG. 7 is also indicated in FIG. 8 merely by way of example.
  • the shape of the first and second openings 13, 15 is also indicated in FIG. 8 merely by way of example.
  • the shape of the first and second openings 13, 15 is also indicated in FIG. 8 merely by way of example.
  • the opening can be independent of the particular configuration of the annular space 23 and all other components of the
  • Fitting 1 can be adapted almost as desired and

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

A fitting (1) has a fitting housing (2) with an inflow opening (3), with a valve portion (7) and with an outflow opening (4). In the valve portion (7), a rotationally symmetrical and hollow valve seat (8) with at least one first opening (13) in a lateral surface (12) of the valve seat (8) is arranged so as to be rotatably displaceable relative to a likewise rotationally symmetrical and hollow closure part (9) with at least one second opening (15) in a lateral surface (14) of the closure part (9), and said valve seat (8) and closure part (9) are arranged coaxially with respect to one another. In an open position of the closure part (9), the fluid flow entering the fitting (1) through the inflow opening (3) can flow in a radial direction through at least one overlapping opening area of the at least one first opening (13) in the valve seat (8) and of the at least one second opening (15) in the closure part (9) and can flow out through the outflow opening (4), wherein a degree of overlap of the mutually overlapping at least one first and second opening (13, 15) in the valve seat (8) and in the closure part (9) can be varied by means of a relative rotation of the closure part (9) in a circumferential direction about the valve seat (8).

Description

Armatur Fitting
Die Erfindung betrifft eine Armatur mit einem The invention relates to a fitting with a
Armaturengehäuse mit einer Einströmungsöffnung, mit einem Ventilabschnitt und mit einer Ausströmungsöffnung, wobei in dem Ventilabschnitt ein rotationssymmetrischer und hohler Ventilsitz mit mindestens einer ersten Öffnung in einer Mantelfläche des Ventilsitzes relativ zu einem ebenfalls rotationssymmetrischen und hohlen Verschlussteil mit mindestens einer zweiten Öffnung in einer Mantelfläche des Verschlussteils verlagerbar und koaxial angeordnet ist, wobei eine axiale Längsachse des Verschlussteils und des Ventilsitzes parallel zu einer von der Einströmungsöffnung zu der Ausströmungsöffnung führenden Strömungsrichtung einer durch die Armatur hindurchströmenden Fluidströmung angeordnet ist, wobei eine der Einströmungsöffnung Fitting housing with an inflow opening, with a valve section and with an outflow opening, wherein in the valve section a rotationally symmetrical and hollow valve seat with at least one first opening in a lateral surface of the valve seat relative to a likewise rotationally symmetrical and hollow closure part with at least one second opening in a lateral surface of the closure part is arranged displaceably and coaxially, an axial longitudinal axis of the closure part and the valve seat being arranged parallel to a flow direction of a fluid flow flowing through the fitting leading from the inflow opening to the outflow opening, one of the inflow opening
zugewandte Stirnfläche des Verschlussteils und des facing end face of the closure part and the
Ventilsitzes offen und eine der Ausströmungsöffnung Valve seat open and one of the outflow opening
zugewandte Stirnfläche des Verschlussteils und/oder des Ventilsitzes verschlossen ist, und wobei bei einer facing end face of the closure part and / or of the valve seat is closed, and with a
Öffnungsstellung des Verschlussteils die durch die Open position of the closure part by the
Einströmungsöffnung in die Armatur einströmende Inflow opening flowing into the valve
Fluidströmung durch mindestens eine überlappende Fluid flow through at least one overlapping
Öffnungsfläche der mindestens einen ersten Öffnung in dem Ventilsitz und der mindestens einen zweiten Öffnung in dem Verschlussteil mit einer radial nach außen gerichtetenOpening area of the at least one first opening in the valve seat and of the at least one second opening in the closure part with a radially outwardly directed
Komponente hindurchströmt und durch die Ausströmungsöffnung ausströmen kann. Eine Armatur ist ein Bauteil, mit welchem eine durch die Armatur hindurchströmende Fluidströmung beeinflusst und verändert werden kann. Armaturen werden beispielsweise in der Sanitärtechnik als Wasserhahn oder als Absperrventil in Wasserleitungen oder Gasleitungen verwendet. In der Component flows through and can flow out through the outflow opening. A fitting is a component with which a fluid flow flowing through the fitting can be influenced and changed. Faucets are used, for example, in sanitary engineering as faucets or as shut-off valves in water pipes or gas pipes. In the
Industrie werden Armaturen in großen Stückzahlen in Valves are used in large numbers in industry
industriellen Anlagen eingesetzt. Dabei kann mit der used in industrial plants. With the
Armatur eine in der Anlage beispielsweise in einer One valve in the system, for example in one
Rohrleitung strömende Fluidströmung beeinflusst werden, wobei die Veränderung eines Fluidstroms gesteuert und in Verbindung mit einem geeigneten Regelkreis auch geregelt werden. Im Sinne dieser Anmeldung werden auch Ventile als Armaturen angesehen. Ventile können unter anderem bei hydrostatischen Getrieben zur Antriebsregelung eingesetzt werden . Pipeline flowing fluid flow are influenced, the change in a fluid flow controlled and also regulated in connection with a suitable control circuit. For the purposes of this application, valves are also viewed as fittings. Valves can be used, among other things, in hydrostatic transmissions for drive control.
Mit einer Armatur soll üblicherweise entweder eine With a valve usually either a
gewünschte Druckänderung der durch die Armatur desired change in pressure caused by the valve
hindurchströmenden Fluidströmung zwischen einer flowing through fluid flow between a
Zuströmseite und einer Abströmseite der Armatur vorgegeben werden können, oder ein gewünschter Durchfluss des Inflow side and an outflow side of the valve can be specified, or a desired flow rate of the
Fluidstroms durch die Armatur vorgegeben werden, wobei die Vorgaben je nach Anwendungszweck entweder einen Fluid flow are specified through the valve, the specifications depending on the application either a
Volumenstrom oder einen Massenstrom durch die Armatur betreffen können. Volume flow or a mass flow through the valve can affect.
Zu diesen Zwecken muss eine Armatur üblicherweise mehrere Anforderungen erfüllen. Die Armatur muss insbesondere in einer vollständig geöffneten Öffnungsstellung die For these purposes, a valve usually has to meet several requirements. The valve must in particular in a fully open open position
Fluidströmung effizient durch die Armatur hindurch leiten können. Eine angestrebte Veränderung der Fluidströmung sollte möglichst schnell und präzise umgesetzt werden können. Der für die Armatur benötigte Bauraum sollte möglichst klein sein. Insbesondere bei großen Anlagen wie beispielsweise auf einer Ölplattform kann durch eine kleine Armatur der insgesamt notwendige Bauraum erheblich Can direct fluid flow efficiently through the fitting. A desired change in fluid flow should be able to be implemented as quickly and precisely as possible. The space required for the fitting should be as small as possible. Particularly in the case of large systems such as on an oil platform, for example, a small fitting can considerably reduce the overall installation space required
verringert werden. Die Fluidströmung wird üblicherweise durch relativ zueinander verlagerbare Ventilkomponenten vorgegeben und verändert. Die Armatur sollte insbesondere in einer vollständig geschlossenen Absperrstellung eine möglichst gute Abdichtung ermöglichen, um eine ungewollte Leckage der Armatur in einer Absperrstellung der Armatur zu verhindern . be reduced. The fluid flow is usually predetermined and changed by valve components that can be displaced relative to one another. The valve should, in particular, enable the best possible seal in a completely closed shut-off position, in order to prevent undesired leakage of the valve in a shut-off position of the valve.
Als exemplarische Beispiele für aus der Praxis bekannte Armaturen können ein Kugelhahnventil oder ein Kegelventil genannt werden. Bei einem Kugelhahnventil wird eine durch die Armatur hindurchströmende Fluidströmung durch eine durchgehende Bohrung in einer schwenkbar gelagerten Kugel hindurchgeführt. Durch ein Verschwenken der Kugel kann die für das Hindurchströmen der Fluidströmung nutzbare A ball valve or a cone valve can be named as exemplary examples of fittings known from practice. In the case of a ball valve valve, a fluid flow flowing through the fitting is guided through a through hole in a pivotably mounted ball. By pivoting the ball, the can be used for the fluid flow to flow through
Öffnungsfläche der Bohrung in der Kugel verändert und in der gewünschten Position, bzw. Größe vorgegeben werden. In vielen Fällen kann die schwenkbare Kugel zwischen einer die Öffnungsfläche der Bohrung vollständig bedeckenden The opening area of the hole in the ball can be changed and specified in the desired position or size. In many cases, the pivotable ball can be between a completely covering the opening area of the bore
Absperrstellung und einer die Öffnungsfläche der Bohrung vollständig freigebenden Öffnungsstellung verschwenkt werden . Shut-off position and an open position that completely releases the opening area of the bore can be pivoted.
Bei einem Kegelventil kann ein linear verlagerbarer In the case of a cone valve, a linearly displaceable
Ventilkegel an einen von der Fluidströmung durchströmten Ventilsitz heran verlagert werden und die durch den Valve cone are shifted to a valve seat through which the fluid flow flows and the through the
Ventilsitz vorgegebene Ventilöffnung vollständig verschließen, oder aber von dem Ventilsitz weg verlagert werden und die von dem Ventilsitz gebildete Valve seat completely specified valve opening close, or be moved away from the valve seat and formed by the valve seat
Strömungsöffnung weitgehend oder vollständig freigeben. Dabei wird der Ventilkegel üblicherweise seitlich aus der durch die Armatur hindurchströmenden Fluidströmung heraus verlagert, um einen möglichst großen Durchsatz der Clear the flow opening largely or completely. The valve cone is usually displaced laterally out of the fluid flow flowing through the fitting in order to achieve the greatest possible throughput
Fluidströmung in der Öffnungsstellung zu ermöglichen. To allow fluid flow in the open position.
Bei diesen lediglich beispielhaft herausgegriffenen These are only selected as examples
Armaturen zeigen sich die bei herkömmlichen Armaturen bekannten Vorteile und Nachteile der jeweils verwendeten Ventilkomponenten. Bei einem Kugelhahnventil kann eine sehr geringe Beeinträchtigung des Stoffstroms in einer Fittings show the known advantages and disadvantages of the valve components used in conventional fittings. With a ball valve, the material flow in a
Öffnungsposition des Kugelhahnventils ermöglicht werden. Allerdings ist ein Kugelhahnventil oftmals nur für einen geringen Druckabfall bei der hindurchströmenden Opening position of the ball valve valve are made possible. However, a ball valve valve is often only suitable for a small pressure drop when flowing through it
Fluidströmung geeignet. Zudem lässt sich eine Veränderung der Fluidströmung durch eine Verstellung des Fluid flow suitable. In addition, the fluid flow can be changed by adjusting the
Kugelhahnventils oftmals nicht mit einer angestrebt hohen Genauigkeit vorgeben oder regeln. Im Gegensatz dazu lässt sich eine Veränderung der Fluidströmung mit einem Ball valve valves often do not specify or regulate with the desired high accuracy. In contrast, the fluid flow can be changed with a
Kegelventil vergleichsweise präzise steuern. Ein Control the cone valve comparatively precisely. A
Kegelventil eignet sich auch für große Druckänderungen, jedoch oftmals nur für einen kleinen Durchfluss der Cone valve is also suitable for large pressure changes, but often only for a small flow rate
Fluidströmung . Fluid flow.
In beiden Fällen wird die für eine Verlagerung eines In both cases, the move will be one
Verschlussteils erforderliche Verstellenergie extern zugeführt. Ein außerhalb des Armaturengehäuses angebrachter Verstelltrieb vergrößert den für die Armatur erforderlichen Bauraum und benötigt regelmäßig mindestens eine dynamische Dichteinrichtung, mit welcher eine Wirkverbindung des außerhalb des Armaturengehäuses angeordneten Verstelltriebs mit dem von dem Verstelltrieb verstellten Verschlussteil ausreichend dicht abgedichtet wird. Die aus der Praxis bekannten Armaturbauarten benötigen als externen Antrieb, der mechanisch von außen eine Drossel betätigt, Closing part required adjustment energy supplied externally. An adjustment drive attached outside the valve housing increases the installation space required for the valve and regularly requires at least one dynamic sealing device with which an operative connection of the Adjusting drive arranged outside of the fitting housing is sealed sufficiently tightly with the closure part adjusted by the adjusting drive. The valve types known from practice require an external drive that mechanically actuates a throttle from the outside,
beispielsweise die Durchführung der Welle bei einem for example, the implementation of the wave at a
rotatorischen Antrieb oder die Durchführung der rotary drive or implementation of the
Kolbenstange bei einem linearen Antrieb, sodass zwingend eine dynamische Dichtung erforderlich ist, um ein Austreten des Prozessmediums aus der Armatur in die Umgebung zu verhindern . Piston rod in a linear actuator, so that a dynamic seal is absolutely necessary to prevent the process medium from escaping from the valve into the environment.
In DE 10 2017 000 136 Al wird ein für eine Gasleitung bestimmtes Axial-Steuerventil der eingangs genannten In DE 10 2017 000 136 A1, an axial control valve intended for a gas line is the one mentioned at the beginning
Gattung beschrieben, bei dem ein hohlzylindrisches Genus described in which a hollow cylindrical
Verschlussteil in axialer Richtung relativ zu einem Closure part in the axial direction relative to a
ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildeten Ventilsitz valve seat also designed as a hollow cylinder
verlagert werden kann und dadurch die in dem can be relocated and thereby the in the
hohlzylindrischen Ventilsitz ausgebildeten Öffnungen in dessen Zylinderwandung freigeben oder verschließen kann. Eine derartige Armatur ermöglicht eine zuverlässige und präzise Einstellung der durch diese Armatur Hollow cylindrical valve seat formed openings in the cylinder wall can release or close. Such a fitting enables reliable and precise setting of the through this fitting
hindurchströmenden Gasströmung. Das hohlzylindrische flowing gas flow. The hollow cylindrical one
Verschlussteil kann durch einen geeigneten Verstelltrieb in axialer Richtung relativ zu dem ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildeten Ventilsitz verlagert werden. Allerdings wird für eine Verlagerung des Verschlussteils in eine Closure part can be displaced in the axial direction relative to the valve seat, which is also designed as a hollow cylinder, by means of a suitable adjusting drive. However, for a relocation of the closure part in a
Absperrposition, in welcher die Gasströmung durch die Shut-off position in which the gas flow through the
Armatur vollständig unterbunden ist, eine vergleichsweise hohe Verstellenergie benötigt, da das Verschlussteil gegen den in der Einströmungsöffnung herrschenden Einströmdruck der Gasströmung verlagert werden muss. Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, eine Armatur der eingangs genannten Gattung so weiterzuentwickeln, dass vorteilhafte Eigenschaften Fitting is completely prevented, a comparatively high adjustment energy is required, since the closure part has to be displaced against the inflow pressure of the gas flow prevailing in the inflow opening. It is therefore regarded as an object of the present invention to further develop a valve of the type mentioned at the beginning in such a way that advantageous properties
bezüglich der jeweiligen Veränderung der Fluidströmung durch die Armatur ermöglicht werden und gleichzeitig eine möglichst geringe Verstellenergie für eine Veränderung des Fluidstroms durch die Armatur hindurch erforderlich wird. Die Armatur sollte nach Möglichkeit auch für hohe be made possible with regard to the respective change in the fluid flow through the fitting and at the same time the lowest possible adjustment energy is required for a change in the fluid flow through the fitting. If possible, the fitting should also be used for high
Druckdifferenzen einer hindurchgeführten Fluidströmung geeignet sein. Pressure differences of a fluid flow passed through be suitable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verschlussteil relativ zu dem Ventilsitz um eine mit der Längsachse des Verschlussteils und des Ventilsitzes According to the invention, this object is achieved in that the closure part, relative to the valve seat, is about one with the longitudinal axis of the closure part and the valve seat
zusammenfallenden Drehachse verdrehbar gelagert ist, so dass durch ein Verdrehen des Verschlussteils in coincident axis of rotation is rotatably mounted, so that by rotating the closure part in
Umfangsrichtung um den Ventilsitz ein Überlappungsanteil der einander überlappenden mindestens einen ersten und zweiten Öffnung in dem Ventilsitz und in dem Verschlussteil veränderbar ist. Durch die Drehbewegung des Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz ist es nicht notwendig, das Circumferential direction around the valve seat an overlap portion of the overlapping at least one first and second opening in the valve seat and in the closure part can be changed. Due to the rotational movement of the closure part relative to the valve seat, it is not necessary that
Verschlussteil oder den Ventilsitz in Strömungsrichtung und insbesondere entgegen der Strömungsrichtung der Closure part or the valve seat in the direction of flow and in particular against the direction of flow
Fluidströmung und damit entgegen eines Einströmdrucks zu verlagern, um durch ein Verändern des Überlappungsanteils der in dem Ventilsitz und in dem Verschlussteil To displace fluid flow and thus against an inflow pressure in order to change the overlap portion of the in the valve seat and in the closure part
ausgebildeten Öffnungen den Durchfluss der Fluidströmung durch die Armatur zu verändern. Eine Verdrehung des formed openings to change the flow of the fluid flow through the valve. A twist of the
Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz kann in Closure part relative to the valve seat can be in
konstruktiv einfacher Weise und mit einem geringen Aufwand an Verstellenergie bewirkt werden. Ein Verstelltrieb kann vollständig innerhalb des Armaturengehäuses angeordnet werden. Eine aufwändige dynamische Dichtung von beweglichen Komponenten, die von außen in einen Innenraum des be effected in a structurally simple manner and with a low expenditure of adjustment energy. An adjustment drive can be arranged completely within the valve body. An elaborate dynamic seal of moving components, which from the outside into an interior of the
Armaturengehäuses hineinragen und bei herkömmlichen Faucet housing protrude and with conventional
Armaturen zur Betätigung eines Verschlussteils benötigt werden, sind bei der erfindungsgemäßen Armatur nicht erforderlich. Dadurch wird die Gefahr einer unerwünschten Leckage nach außen deutlich verringert, die bekanntermaßen in den meisten Fällen durch ein Versagen von dynamischen Dichtungen verursacht wird. Fittings are required for actuating a closure part, are not required in the fitting according to the invention. This significantly reduces the risk of undesired external leakage, which is known to be caused in most cases by failure of dynamic seals.
Eine Veränderung der durch die Armatur hindurchfließenden Fluidströmung kann durch eine geeignete Vorgabe und A change in the fluid flow flowing through the fitting can be made by a suitable specification and
Anpassung der Abmessungen und der konkreten Ausgestaltung des Verschlussteils und des Ventilsitzes sowie des Adaptation of the dimensions and the specific design of the closure part and the valve seat as well as the
umgebenden Armaturengehäuses in weiten Bereichen von surrounding valve housing in wide areas of
Betriebsparametern effizient und präzise steuerbar Operating parameters can be controlled efficiently and precisely
durchgeführt werden. Dabei können in einfacher Weise durch die Vorgabe einer in axialer Richtung gemessenen Länge des Verschlussteils und des Ventilsitzes sowie einer be performed. In this case, by specifying a length of the closure part and of the valve seat measured in the axial direction, as well as a
Ausgestaltung und Anpassung der jeweiligen Öffnungen in den Mantelfläche der in einer Öffnungsstellung maximal Design and adaptation of the respective openings in the lateral surface of the maximum in an open position
hindurchströmende Fluidstrom und ein dabei bewirkter flowing through fluid stream and a thereby caused
Druckabfall für zahlreiche Anwendungen vorteilhaft Pressure drop beneficial for numerous applications
vorgegeben werden. Zudem können das Armaturengehäuse sowie die Einströmungsöffnung und die Ausströmungsöffnung einschließlich aller weiteren Komponenten in einfacher Weise skaliert und an die im Einzelfall vorgegebenen can be specified. In addition, the fitting housing and the inflow opening and the outflow opening including all other components can be easily scaled and adapted to those specified in the individual case
Anforderungen angepasst werden. Dadurch lassen sich die Kosten für die Herstellung und den Vertrieb derartiger Armaturen reduzieren. Da die gleiche oder jedenfalls eine baugleiche Armatur für zahlreiche verschiedene Anwendungsfälle vorteilhaft werden kann, verringert sich auch die Anzahl verschiedener Armaturen, die in einer größeren Industrieanlage eingesetzt werden müssen, wodurch sich die Komplexität der Industrieanlage und auch der Aufwand für deren Betrieb, Steuerung oder Wartung Requirements can be adjusted. This allows the costs for the manufacture and sale of such fittings to be reduced. Since the same or at least an identical fitting for numerous different ones Applications can be advantageous, the number of different fittings that must be used in a larger industrial plant is reduced, which increases the complexity of the industrial plant and also the effort for its operation, control or maintenance
verringern lassen. let decrease.
Im Hinblick auf eine möglichst günstige Strömungsführung der durch die Armatur hindurchfließenden Fluidströmung ist gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens With regard to the most favorable flow guidance of the fluid flow flowing through the fitting, according to one embodiment of the inventive concept
vorgesehen, dass ein kleinerer Innendurchmesser entweder des Verschlussteils oder des Ventilsitzes größer oder gleich einem Innendurchmesser der Einströmungsöffnung ist. Auf diese Weise kann ein in vielen Fällen unerwünschtes Druckgefälle in der Öffnungsstellung der Armatur weitgehend vermieden oder zumindest erheblich verringert werden. it is provided that a smaller inner diameter of either the closure part or the valve seat is greater than or equal to an inner diameter of the inflow opening. In this way, a pressure gradient that is undesirable in many cases in the open position of the valve can largely be avoided or at least reduced considerably.
Optional kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Optionally, it can also be provided that the
Ventilabschnitt der Armatur eine quer zur Längsachse ermittelte Querschnittsfläche aufweist, die gleich groß oder größer als die Einströmungsöffnung oder als die Valve portion of the fitting has a cross-sectional area determined transversely to the longitudinal axis, which is the same size or larger than the inflow opening or than the
Ausströmungsöffnung ist. In vorteilhafter Weise ist es im Hinblick auf ein möglichst geringes Druckgefälle in der Öffnungsstellung der Armatur zweckmäßig und vorgesehen, dass ein das Verschlussteil und den Ventilsitz in dem Outflow opening is. In an advantageous manner, in view of the lowest possible pressure gradient in the open position of the valve, it is expedient and provided that the closure part and the valve seat are in the
Ventilabschnitt umgebender Umströmungsbereich der Armatur eine durchströmbare Querschnittsfläche aufweist, die größer oder gleich der Querschnittsfläche der Einströmungsfläche ist. Der für die Fluidströmung zur Verfügung stehende The flow area of the valve surrounding the valve portion has a cross-sectional area through which the flow can flow, which is greater than or equal to the cross-sectional area of the inflow area. The one available for the fluid flow
Strömungsquerschnitt entlang des Strömungswegs durch die Armatur kann in der Öffnungsstellung im Wesentlichen gleichbleibend vorgeben werden. Ein konstanter Strömungsquerschnitt begünstigt eine geringe The flow cross-section along the flow path through the fitting can be specified to be essentially constant in the open position. A constant Flow cross-section favors a low
Beeinträchtigung der durch die vollständig geöffnete Impairment of the fully open
Armatur hindurchströmenden Fluidströmung und ermöglicht während des Betriebs in der Öffnungsstellung einen sehr geringen Druckabfall zwischen der einströmenden Fitting through flowing fluid flow and allows a very low pressure drop between the flowing in the open position during operation
Fluidströmung und der aus der Armatur wieder ausströmenden Fluidströmung, was für viele Anwendungsfälle vorteilhaft ist. Zudem kann durch die Verwendung einer solchen Armatur Energie eingespart werden, da die unerwünschte Dissipation von Energie in der Armatur reduziert wird. Fluid flow and the fluid flow flowing out of the fitting again, which is advantageous for many applications. In addition, energy can be saved by using such a fitting, since the undesired dissipation of energy in the fitting is reduced.
Die Anordnung und Formgebung der jeweiligen Öffnungen in dem Verschlussteil und in dem Ventilsitz können optional so vorgegeben sein, dass die Armatur einerseits in einer Absperrstellung ein vollständiges Absperren der The arrangement and shape of the respective openings in the closure part and in the valve seat can optionally be specified in such a way that, on the one hand, the valve can completely shut off the valve in a shut-off position
Fluidströmung ermöglicht, und andererseits eine möglichst präzise vorgebbare Veränderung des durchströmenden Fluid flow enables, and on the other hand a change in the flowing through which can be specified as precisely as possible
Fluidstroms bei einer Betätigung der Armatur, bzw. bei einem Verdrehen des Verschlussteils relativ zu dem Fluid flow when the valve is actuated or when the closure part is rotated relative to the
Ventilsitz ermöglicht. Die in Abhängigkeit von einem Valve seat allows. Depending on one
Drehwinkel bewirkte Veränderung der durch die Armatur hindurchströmenden Fluidströmung kann bei jeweils identisch ausgebildeten Öffnungen beispielsweise durch die räumliche Verteilung und Anordnung der einzelnen Öffnungen auf dem Verschlussteil und auf dem Ventilsitz vorgegeben werden. The change in the fluid flow flowing through the valve caused by the angle of rotation can be specified, for example, by the spatial distribution and arrangement of the individual openings on the closure part and on the valve seat in the case of openings of identical design.
Im Hinblick auf eine möglichst kompakte Bauweise der With a view to the most compact possible design of the
Armatur ist es eine Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge vorgesehen, dass mindestens eine erste oder zweite Öffnung in dem Verschlussteil oder in dem Ventilsitz eine sich in Umfangsrichtung verändernde und parallel zu der Drehachse gemessene Breite aufweist. Auf diese Weise kann auch mit einer geringen Anzahl von jeweiligen Öffnungen in dem Verschlussteil und in dem Ventilsitz eine gewünschte Kennlinie für die Abhängigkeit der bei einer Betätigung der Armatur bewirkten Veränderung des Fluidstroms von dem Fitting, an embodiment of the inventive concept is provided that at least one first or second opening in the closure part or in the valve seat has a width that changes in the circumferential direction and is measured parallel to the axis of rotation. That way you can even with a small number of respective openings in the closure part and in the valve seat, a desired characteristic curve for the dependence of the change in the fluid flow caused when the valve is actuated on the
Drehwinkel in einfacher Weise und vergleichsweise präzise vorgegeben werden. Angle of rotation can be specified in a simple manner and comparatively precisely.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass ein Verstelltrieb für eine in Umfangsrichtung erfolgende Verstellung des Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz durch die in die Armatur einströmende Fluidströmung angetrieben und durch eine geeignete Ventilsteuerung gesteuert wird. Eine According to a particularly advantageous embodiment of the inventive concept, it is provided that an adjustment drive for a circumferential adjustment of the closure part relative to the valve seat is driven by the fluid flow flowing into the fitting and controlled by a suitable valve control. A
Differenz zwischen einem Einströmdruck der durch die Difference between an inflow pressure by the
Einströmungsöffnung in die Armatur hineinströmenden Inflow opening flowing into the valve
Fluidströmung und einem Ausströmdruck der durch die Fluid flow and an outflow pressure through the
Ausströmöffnung aus der Armatur herausströmenden Outflow opening flowing out of the valve
Fluidströmung kann in vorteilhafter Weise dazu verwendet werden, eine geeignete Verstelleinrichtung des Fluid flow can advantageously be used to adjust a suitable adjusting device of the
Verstelltriebs mit einer Druckdifferenz zu beaufschlagen und dadurch die Verstellung des Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz zu bewirken. Da ein Verdrehen des To apply the adjustment drive with a pressure difference and thereby cause the adjustment of the closure part relative to the valve seat. Since twisting the
Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz keine Verlagerung gegen den Einströmdruck der hindurchströmenden Closure part relative to the valve seat no displacement against the inflow pressure of the flowing through
Fluidströmung bewirken muss, ist lediglich eine Must cause fluid flow is just one
vergleichsweise geringe Verstellenergie notwendig und eine externe Energiezufuhr für die Verdrehung des comparatively little adjustment energy required and an external energy supply for rotating the
Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz oftmals nicht erforderlich . Closing part relative to the valve seat is often not required.
Als Verstelltrieb kann beispielsweise ein hydrostatischer Schwenkmotor, ein pneumatischer Schwenkmotor, ein elektromechanischer Motor, ein Wanderwellenmotor oder ein Schreitmotor verwendet werden, der als A hydrostatic swivel motor, a pneumatic swivel motor, for example, can be used as the adjusting drive electromechanical motor, a traveling wave motor or a stepping motor can be used as the
Drehantriebseinrichtung auf das Verschlussteil oder auf den Ventilsitz einwirkt, je nachdem, welche der beiden Rotary drive device acts on the closure part or on the valve seat, depending on which of the two
Komponenten starr und welche verdrehbar gelagert ist. Als Druckfluid für die Betätigung eines hydrostatischen oder pneumatischen Schwenkmotors kann ein Anteil der durch die Einströmungsöffnung in die Armatur einströmenden Components rigid and which is rotatably mounted. A proportion of the fluid flowing into the valve through the inflow opening can be used as the pressure fluid for actuating a hydrostatic or pneumatic swivel motor
Fluidströmung verwendet werden, der abgezweigt und dem Verstelltrieb zugeführt wird. Dabei kann der Verstelltrieb beispielsweise einen Ringraum aufweisen, der durch zwei Wände in zwei Kammern unterteilt wird. Eine feststehende Wand und eine innerhalb des Ringraums verlagerbare Wand unterteilen den Ringraum in zwei Kammern, deren Volumen veränderbar ist. Eine Kammer des hydrostatischen Fluid flow are used, which is branched off and fed to the adjusting drive. The adjusting drive can for example have an annular space which is divided into two chambers by two walls. A fixed wall and a wall that can be displaced within the annular space divide the annular space into two chambers, the volume of which can be changed. A chamber of the hydrostatic
Verstelltriebes wird mit dem Einströmdruck beaufschlagt und die zweite Kammer des Verstelltriebes wird mit dem Adjustment drive is acted upon with the inflow pressure and the second chamber of the adjustment drive is with the
Ausströmdruck beaufschlagt. Die drehbare Wand ist mit dem drehbaren Bauteil der Armatur, entweder mit dem Ventilsitz oder mit dem Verschlusselement fest verbunden. Die Discharge pressure applied. The rotatable wall is firmly connected to the rotatable component of the fitting, either to the valve seat or to the closure element. The
festehende Wand ist mit dem feststehenden Bauteil der Armatur, dementsprechend mit dem Verschlusselement oder mit dem Ventilsitz fest verbunden. Der Flüssigkeitsstrom in die beiden Kammern wird über ein hydraulisches oder Fixed wall is firmly connected to the fixed component of the fitting, correspondingly to the closure element or to the valve seat. The liquid flow into the two chambers is via a hydraulic or
pneumatisches Pilotventil, vorzugsweise ein 4/3-Wegeventil geregelt. Das Pilotventil benötigt nur sehr kleine pneumatic pilot valve, preferably a 4/3-way valve controlled. The pilot valve only needs very small ones
Stellleistungen für die Regelung. Die Stellenergie des Pilotventils kann pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch zugeführt werden. Mit Hilfe des Pilotventils kann das jeweilige Volumen der Kammern verändert und die drehbare Wand innerhalb des Ringraums verlagert werden. Bei Armaturen ist es zunehmend interessant, die Prozessgrößen wie beispielsweise Drücke oder Control services for the regulation. The control energy of the pilot valve can be supplied pneumatically, hydraulically or electrically. With the help of the pilot valve, the respective volume of the chambers can be changed and the rotatable wall can be shifted within the annular space. In the case of valves, it is increasingly interesting to determine the process variables such as pressures or
Druckverhältnisse zu erfassen. Hierfür muss bei To record pressure conditions. For this must be
herkömmlichen Armaturen entweder eine gesonderte Messstelle in einer angeschlossenen Rohrleitung vorgesehen werden, oder eine zusätzliche Bohrung am Armaturengehäuse conventional fittings either a separate measuring point can be provided in a connected pipeline, or an additional hole in the fitting housing
angebracht werden. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit der hydraulischen Verstellung ermöglicht eine einfachere, messtechnische Erfassung von Prozessgrößen, da das Gehäuse bereits Bohrungen für die hydraulische Aktuierung aufweist. be attached. The embodiment according to the invention with the hydraulic adjustment enables a simpler, metrological acquisition of process variables, since the housing already has bores for the hydraulic actuation.
Es ist optional ebenfalls möglich, dass in der Armatur ein Druckspeicher angeordnet ist, dessen Speicherdruck durch die durch die Armatur hindurchströmende Fluidströmung erzeugt und in dem Druckspeicher gespeichert werden kann. Mit dem in dem Druckspeicher gespeicherten Speicherdruck kann der Verstelltrieb für eine Drehbewegung des It is optionally also possible for a pressure accumulator to be arranged in the fitting, the storage pressure of which is generated by the fluid flow flowing through the fitting and can be stored in the pressure accumulator. With the accumulator pressure stored in the pressure accumulator, the adjustment drive can rotate the
Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz angetrieben werden. Auf diese Weise kann eine durch den Druckspeicher vorgegebene Menge einer Stellenergie gespeichert und für die Durchführung von besonders dynamischen Closure part are driven relative to the valve seat. In this way, an amount of actuating energy predetermined by the pressure accumulator can be stored and used to carry out particularly dynamic
Verstellvorgängen des Verstelltriebs insbesondere für Adjustment processes of the adjustment drive in particular for
Notfälle während des Betriebs bereitgehalten und verwendet werden . To be kept ready and used in case of emergencies during operation.
Die getrennte Behandlung von Antrieb und Armatur führt bei herkömmlichen Armaturen zu einer erhöhten Komplexität. Bei der erfindungsgemäßen mechanischen Integration des Antriebs in die Armatur selbst entfällt der Aufwand für das The separate treatment of actuator and valve leads to increased complexity with conventional valves. With the mechanical integration of the drive in the valve itself according to the invention, there is no need for the
zusätzliche Auswählen und Auslegen eines externen Antriebs für einen Anwender. Die Komplexität bei der Auswahl und der Integration der Armatur in eine Prozessanlage nimmt dadurch ab . additional selection and design of an external drive for a user. The complexity of the choice and the This reduces the integration of the valve in a process plant.
Durch eine geeignete Ausgestaltung des Verschlussteils und des koaxial hierzu angeordneten Ventilsitzes kann erreicht werden, dass in einer Absperrstellung, die mindestens eine erste Öffnung in dem Verschlussteil keinen By means of a suitable configuration of the closure part and the valve seat arranged coaxially therewith, it can be achieved that in a shut-off position, the at least one first opening in the closure part does not
Überlappungsanteil mit der mindestens einen zweiten Öffnung in dem Ventilsitz aufweist, so dass die Fluidströmung durch die Armatur hindurch unterbunden wird. Allerdings ist es in der Praxis regelmäßig zweckmäßig, zwischen dem Has overlap portion with the at least one second opening in the valve seat, so that the fluid flow is prevented through the fitting. However, in practice it is usually useful to switch between the
Verschlussteil und dem Ventilsitz einen gegebenenfalls sehr dünnen Ringspalt vorzusehen, um ein möglichst reibungsarmes Verdrehen des Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz zu begünstigen. Dadurch kann nicht ausgeschlossen werden, dass insbesondere bei einem hohen Einströmdruck auf der Closing part and the valve seat to provide a possibly very thin annular gap in order to promote a rotation of the closing part with as little friction as possible relative to the valve seat. As a result, it cannot be ruled out that, in particular with a high inflow pressure on the
Zuströmseite, bzw. bei einem großen Druckgefälle über die Armatur hinweg ein kleiner Anteil der Fluidströmung durch den Ringspalt hindurch durchtreten kann und eine Leckage der Armatur in der Absperrstellung auftritt. Upstream side, or in the case of a large pressure gradient across the valve, a small proportion of the fluid flow can pass through the annular gap and leakage of the valve occurs in the shut-off position.
Um einen möglichst fluiddichten Verschluss der Armatur zu ermöglichen ist einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge vorgesehen, dass eine Stirnseite des Ventilsitzes oder des Verschlussteils eine fluiddichte Verschlusskappe aufweist, dass an einer Innenseite des Armaturengehäuses in dem Ventilabschnitt ein der Verschlusskappe zugeordneter Absperrventilsitz angeordnet ist, und dass die In order to enable the valve to be closed as fluid-tight as possible, one embodiment of the inventive concept provides that an end face of the valve seat or of the closure part has a fluid-tight closure cap, that a shut-off valve seat assigned to the closure cap is arranged in the valve section on an inside of the valve housing, and that the
Verschlusskappe und der zugeordnete Absperrventilsitz in Richtung der Längsachse des Ventilsitzes und des Closure cap and the associated shut-off valve seat in the direction of the longitudinal axis of the valve seat and the
Verschlussteils relativ zueinander verlagerbar sind, um in einer Absperrposition durch einen fluiddichten Verschluss des Absperrventilsitzes mit der Verschlusskappe die Armatur für die Fluidströmung zu verschließen. Eine Formgebung der Verschlusskappe kann sich zu der Stirnseite hin verjüngend ausgebildet sein und dadurch eine strömungsgünstige Closure part are displaceable relative to one another in order to be in a closed position by a fluid-tight closure of the shut-off valve seat to close the fitting for the fluid flow with the cap. A shape of the closure cap can be designed to taper towards the end face and thus a flow-favorable one
Formgebung aufweisen. Der Absperrventilsitz ist an die Formgebung der Verschlusskappe angepasst, um bei einem Andrücken der Verschlusskappe an den Absperrventilsitz eine fluiddichte Absperrung der Armatur zu bewirken. Have shape. The shut-off valve seat is adapted to the shape of the closure cap in order to effect a fluid-tight shut-off of the fitting when the closure cap is pressed against the shut-off valve seat.
Die Verschlusskappe ist in vorteilhafter Weise The closure cap is advantageous
rotationssymmetrisch ausgebildet, sodass die rotationally symmetrical so that the
Verschlusskappe in jeder beliebigen Verdrehposition relativ zu dem Absperrventilsitz an den Absperrventilsitz Closure cap in any twisted position relative to the shut-off valve seat on the shut-off valve seat
heranverlagert und angedrückt werden kann. Der can be shifted and pressed. Of the
Absperrventilsitz kann eine Kreisringfläche bzw. eine abschnittsweise torusförmig ausgebildete Kontaktfläche für die Verschlusskappe aufweisen. Durch eine in Richtung der Längsachse und damit in Strömungsrichtung, bzw. gegen die Strömungsrichtung der Fluidströmung gerichtete Verlagerung kann die Verschlusskappe entweder an den Absperrventilsitz angedrückt werden und die Armatur versperren, oder von dem Absperrventilsitz entfernt werden und dadurch eine im The shut-off valve seat can have a circular ring surface or a contact surface configured in sections in the form of a toroid for the closure cap. By shifting in the direction of the longitudinal axis and thus in the direction of flow or against the direction of flow of the fluid flow, the closure cap can either be pressed against the shut-off valve seat and block the valve, or removed from the shut-off valve seat and thereby an im
Wesentlichen ungehinderte Durchströmung des Substantially unimpeded flow through the
Absperrventilsitzes freigeben. Release the shut-off valve seat.
Auch die relative Verlagerung der Verschlusskappe relativ zu dem Absperrventilsitz kann zumindest teilweise oder vollständig durch die Druckdifferenz der in die Armatur einströmenden und aus der Armatur ausströmenden The relative displacement of the closure cap relative to the shut-off valve seat can also be at least partially or completely due to the pressure difference between the one flowing into the valve and the one flowing out of the valve
Fluidströmung angetrieben oder unterstützt werden. Es ist selbstverständlich ebenfalls denkbar, dass sowohl für den Verstelltrieb der Drehbewegung des Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz als auch für eine axiale Verlagerung der Verschlusskappe relativ zu dem Absperrventilsitz Fluid flow are driven or assisted. It is of course also conceivable that the rotary movement of the closure part relative to both the adjustment drive to the valve seat as well as for an axial displacement of the closure cap relative to the shut-off valve seat
unterstützend oder ausschließlich andere Aktoren wie beispielsweise ein Elektromotor oder auch ein manueller Antrieb eingesetzt werden können. supporting or exclusively other actuators such as an electric motor or a manual drive can be used.
Optional ist vorgesehen, dass der Absperrventilsitz an einer Innenfläche einer Absperrventilhülse ausgebildet ist, die in dem Ventilabschnitt des Armaturengehäuses relativ zu der Verschlusskappe verlagerbar gelagert ist. Die entweder an dem Ventilsitz oder an dem Verschlussteil ausgebildete Verschlusskappe muss dann nicht in axialer Richtung It is optionally provided that the shut-off valve seat is formed on an inner surface of a shut-off valve sleeve which is mounted in the valve section of the fitting housing so as to be displaceable relative to the closure cap. The closure cap formed either on the valve seat or on the closure part then does not have to be in the axial direction
verlagert werden, so dass auch das Verschlussteil oder der Ventilsitz ausschließlich um die Längsachse drehbar are shifted so that the closure part or the valve seat can also be rotated exclusively about the longitudinal axis
gelagert und nicht axial verschiebbar gelagert sein müssen. Eine Absperrventilhülse kann ebenfalls koaxial zu der must be stored and not be axially displaceable. A check valve sleeve can also be coaxial with the
Verschlusskappe und dem Ventilsitz angeordnet und mithilfe geeigneter Führungselemente in Längsrichtung verlagerbar gelagert sein. Zur Verlagerung der Absperrventilhülse und damit des daran ausgebildeten Absperrventilsitzes kann ebenfalls ausschließlich oder zumindest unterstützend die in die Armatur einströmende Fluidströmung verwendet werden. Auch hier ist ebenfalls ein unterstützender oder Closing cap and the valve seat can be arranged and mounted so as to be displaceable in the longitudinal direction with the aid of suitable guide elements. To move the shut-off valve sleeve and thus the shut-off valve seat formed thereon, the fluid flow flowing into the fitting can also be used exclusively or at least as a support. Again, there is a supporting or
ausschließlicher Antrieb der in Längsrichtung verlagerbar gelagerten Absperrventilhülse durch eine andere exclusive drive of the shut-off valve sleeve, which is mounted displaceably in the longitudinal direction, by another
Antriebseinrichtung wie beispielsweise durch einen Drive device such as by a
Elektromotor möglich. Electric motor possible.
Es ist ebenfalls denkbar, dass die Verschlusskappe an einer dem Absperrventilsitz zugewandten Stirnfläche eines It is also conceivable that the closure cap on an end face facing the shut-off valve seat is a
Absperrventilverschlusselements angeordnet ist, welches an dem Verschlussteil oder an dem Ventilsitz in axialer Richtung verlagerbar gelagert ist. Das Shut-off valve closure element is arranged, which on the closure part or on the valve seat in the axial Direction is mounted displaceable. The
Absperrventilverschlusselement kann eine für die Lagerung und insbesondere für die axiale Verlagerung vorteilhafte Formgebung aufweisen. Es ist ebenfalls möglich, dass das Absperrventilverschlusselement beispielsweise mit einer Federeinrichtung in einer Öffnungsposition oder in einer Absperrposition vorgespannt ist. The shut-off valve closure element can have a shape that is advantageous for storage and, in particular, for axial displacement. It is also possible for the shut-off valve closure element to be pretensioned in an open position or in a shut-off position, for example with a spring device.
Anstelle oder zusätzlich zu einer besonders druckfesten Absperrung der Armatur durch einen gesondert ausgebildeten Absperrventilsitz, der mit der Verschlusskappe bedeckt und verschlossen werden kann, kann optional vorgesehen sein, dass das Verschlussteil und der Ventilsitz jeweils einander zugewandte, aneinander angepasste und sich entlang der Strömungsrichtung des Fluidstroms von der Instead of or in addition to a particularly pressure-tight shut-off of the valve by a separately designed shut-off valve seat, which can be covered and closed with the closure cap, it can optionally be provided that the closure part and the valve seat each face one another, are adapted to one another and move along the direction of flow of the fluid flow of the
Einströmungsöffnung zu der Ausströmungsöffnung hin Inflow opening towards the outflow opening
verjüngende Mantelflächen aufweisen, und dass das have tapering lateral surfaces, and that the
Verschlussteil und der Ventilsitz in axialer Richtung relativ zueinander verlagerbar gelagert sind und in einer Absperrposition mit den einander zugewandten Mantelflächen aneinander angedrückt werden können. Die axiale Verlagerung des Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz muss The closure part and the valve seat are mounted so as to be displaceable relative to one another in the axial direction and can be pressed against one another in a shut-off position with the outer surfaces facing one another. The axial displacement of the closure part relative to the valve seat must
lediglich den für eine Drehbewegung vorteilhaften Ringspalt zwischen den beiden Mantelflächen verschließen. Auf diese Weise kann eine besonders raumsparende und gleichzeitig fluiddichte und druckfeste Absperrung der Armatur only close the annular gap between the two lateral surfaces, which is advantageous for a rotary movement. In this way, a particularly space-saving and at the same time fluid-tight and pressure-resistant shut-off of the valve
ermöglicht werden. are made possible.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt: Figur 1 eine Schnittansicht durch eine obere Hälfte einer weitgehend rotationssymmetrisch ausgebildeten Various exemplary embodiments of the concept of the invention are explained in more detail below, which are shown in the drawing. It shows: Figure 1 is a sectional view through an upper half of a largely rotationally symmetrical
erfindungsgemäßen Armatur, wobei ein innenliegend und drehbar angeordnetes Verschlussteil von einem umgebenden und starr in dem Armaturengehäuse angeordneten Ventilsitz umgeben ist, Fitting according to the invention, wherein an internally and rotatably arranged closure part is surrounded by a surrounding valve seat arranged rigidly in the fitting housing,
Figur 2 eine schematische Darstellung der in Figur 1 dargestellten Armatur in Verbindung mit einer schematisch dargestellten Steuerungseinrichtung eines in einer Figure 2 is a schematic representation of the valve shown in Figure 1 in connection with a schematically shown control device one in a
schematischen Schnittansicht A-A dargestellten ringförmigen Schwenkantriebs zur Verdrehung des drehbar gelagerten schematic sectional view A-A shown annular swivel drive for rotating the rotatably mounted
Verschlussteils relativ zu dem starr angeordneten Closure part relative to the rigidly arranged
Ventilsitz , Valve seat,
Figur 3 eine Schnittansicht einer oberen Hälfte eines abgewandelten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Armatur, wobei das innenliegend angeordnete Verschlussteil starr an dem umgebenden Armaturengehäuse festgelegt ist, während der umgebende Ventilsitz drehbar gelagert ist, FIG. 3 shows a sectional view of an upper half of a modified exemplary embodiment of a fitting according to the invention, the closure part arranged on the inside being rigidly fixed to the surrounding fitting housing, while the surrounding valve seat is rotatably mounted,
Figur 4 eine vergleichbare Darstellung einer wiederum abgewandelten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen FIG. 4 shows a comparable illustration of another modified embodiment of an inventive
Armatur, wobei die Verschlusskappe an einer dem Fitting, the cap on one of the
Absperrventilsitz zugewandten Stirnfläche eines Stop valve seat facing end face of a
Absperrventilverschlusselements angeordnet ist, welches an dem starr an dem Armaturengehäuse festgelegten Ventilsitz in axialer Richtung verlagerbar gelagert ist, Shut-off valve closure element is arranged, which is mounted displaceably in the axial direction on the valve seat rigidly fixed on the fitting housing,
Figur 5 eine vergleichbare Darstellung einer weiteren FIG. 5 shows a comparable illustration of another
Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Armatur, wobei die Verschlusskappe in einem Innenraum in dem starr angeordneten Verschlussteil in axialer Richtung verlagerbar gelagert ist, wobei mittels einer Federeinrichtung eine Verlagerung von dem zugeordneten Absperrventilsitz weg unterstützt werden kann, und Design variant of the fitting according to the invention, the closure cap in an interior space in the rigid arranged closure part is mounted displaceably in the axial direction, a displacement away from the associated shut-off valve seat can be supported by means of a spring device, and
Figur 6 eine schematische Schnittansicht durch eine Figure 6 is a schematic sectional view through a
wiederum abgewandelte Ausführungsvariante der again modified variant of the
erfindungsgemäßen Armatur, wobei das Verschlussteil und der Ventilsitz jeweils einander zugewandte, aneinander Fitting according to the invention, the closure part and the valve seat each facing one another
angepasste und sich entlang der Strömungsrichtung der adapted and moved along the direction of flow of the
Fluidströmung von der Einströmungsöffnung zu der Fluid flow from the inflow opening to the
Ausströmungsöffnung hin verjüngende Mantelflächen Casing surfaces tapering towards the outflow opening
aufweisen, so dass bei einer axialen Verlagerung des drehbar gelagerten Verschlussteils in Richtung des have, so that with an axial displacement of the rotatably mounted closure part in the direction of the
Ventilsitzes hin die beiden einander zugewandten Valve seat towards the two facing each other
Mantelflächen des Verschlussteils und des Ventilsitzes aneinander angepresst und ein für eine Drehbewegung des Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz vorteilhafter Spalt zwischen den beiden Mantelflächen verschlossen wird, The outer surfaces of the closure part and the valve seat are pressed against one another and a gap between the two outer surfaces which is advantageous for a rotary movement of the closure part relative to the valve seat is closed,
Figuren 7a bis 7c eine schematische Darstellung eines in mehreren Verdrehpositionen über die Umfangsrichtung FIGS. 7a to 7c show a schematic representation of one in several rotational positions over the circumferential direction
gezeigten Verlaufs eines zwischen dem Verschlussteil und dem Ventilsitz gebildeten Ringraums, der zusätzlich als Kulisse für eine axiale Verlagerung des Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz dient, und shown course of an annular space formed between the closure part and the valve seat, which additionally serves as a backdrop for an axial displacement of the closure part relative to the valve seat, and
Figur 8a bis 8c eine schematische Darstellung gemäß Figur 6 eines ebenfalls in mehreren Verdrehpositionen gezeigten und abweichend ausgebildeten Verlaufs eines als Kulisse FIGS. 8a to 8c show a schematic representation according to FIG. 6 of a course, likewise shown in several rotational positions and designed differently, as a backdrop
dienenden Ringraums. In den Figuren 1 und 2 ist exemplarisch eine erste serving annulus. In Figures 1 and 2 is an example of a first
Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Armatur 1 dargestellt, wobei die Armatur 1 im Wesentlichen Embodiment variant of a fitting 1 according to the invention shown, the fitting 1 essentially
rotationssymmetrisch ausgestaltet ist und lediglich eine obere Hälfte der Schnittansicht gezeigt ist. Die Armatur 1 weist ein Armaturengehäuse 2 mit einer links dargestellten Einströmungsöffnung 3 und einer rechts dargestellten is designed to be rotationally symmetrical and only an upper half of the sectional view is shown. The fitting 1 has a fitting housing 2 with an inflow opening 3 shown on the left and one shown on the right
Ausströmungsöffnung 4 auf. Das Armaturengehäuse 2 ist aus zwei Stirnseitenelementen und aus einem dazwischen Outflow opening 4. The fitting housing 2 consists of two end face elements and one in between
angeordneten Rohrabschnitt zusammengesetzt. Das arranged pipe section assembled. The
Armaturengehäuse 2 ist auf beiden Seiten über geeignete Flansche 5 mit angrenzenden Rohrleitungsabschnitten 6 verbunden . Fitting housing 2 is connected on both sides via suitable flanges 5 to adjacent pipe sections 6.
Die Armatur 1 weist zwischen der Einströmungsöffnung 3 und der Ausströmungsöffnung 4 einen Ventilabschnitt 7 auf. In dem Ventilabschnitt 7 ist ein rotationssymmetrisch The fitting 1 has a valve section 7 between the inflow opening 3 and the outflow opening 4. In the valve section 7 is a rotationally symmetrical
ausgebildeter und abschnittsweise hohlzylindrischer trained and partially hollow-cylindrical
Ventilsitz 8 starr an dem Armaturengehäuse 2 festgelegt. In einem Innenraum in dem Ventilsitz 8 ist ein ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildetes Verschlussteil 9 drehbar gelagert angeordnet. Der Ventilsitz 8 und das The valve seat 8 is rigidly attached to the fitting housing 2. In an interior space in the valve seat 8, a closure part 9, which is likewise designed to be rotationally symmetrical, is rotatably mounted. The valve seat 8 and that
Verschlussteil 9 sind mit einer axialen Längsachse 10 des Verschlussteils 9 und des Ventilsitzes 8 parallel zu einer von der Einströmungsöffnung 3 zu der Ausströmungsöffnung 4 führenden Strömungsrichtung einer durch die Armatur 1 hindurchströmenden Fluidströmung angeordnet. Zudem sind das Verschlussteil 9 und der Ventilsitz 8 koaxial zu der Closure part 9 are arranged with an axial longitudinal axis 10 of closure part 9 and valve seat 8 parallel to a flow direction of a fluid flow flowing through fitting 1 leading from inflow opening 3 to outflow opening 4. In addition, the closure part 9 and the valve seat 8 are coaxial with the
Längsachse 10 angeordnet, sodass das Verschlussteil 9 um die Längsachse 10 relativ zu dem Ventilsitz 8 verdreht werden kann. Der Ventilsitz 8 und das Verschlussteil 9 sind innen jeweils hohl ausgebildet, sodass ein für die einströmende Fluidströmung nutzbarer Innenraum 11 durch den Ventilsitz 8 und das Verschlussteil 9 umgeben wird. Arranged longitudinal axis 10, so that the closure part 9 can be rotated about the longitudinal axis 10 relative to the valve seat 8. The valve seat 8 and the closure part 9 are each hollow on the inside, so that a for the inflowing fluid flow usable interior space 11 is surrounded by the valve seat 8 and the closure part 9.
In einer Mantelfläche 12 des Ventilsitzes 8 ist eine erste Öffnung 13 ausgebildet. In einer Mantelfläche 14 des A first opening 13 is formed in a jacket surface 12 of the valve seat 8. In a lateral surface 14 of the
Verschlussteils 9 ist ebenfalls eine zweite Öffnung 15 ausgebildet. Die erste Öffnung 13 und die zweite Öffnung 15 sind in Figur 1 teilweise überlappend dargestellt. Es können sowohl in Umfangsrichtung um die Längsachse 10 als auch in axialer Richtung längs der Längsachse 10 weitere erste Öffnungen 13 oder zweite Öffnungen 15 ausgebildet sein. Eine der Ausströmungsöffnung 4 zugewandte Stirnseite 16 des Ventilsitzes 8 ist mit einer Verschlusskappe 17 verschlossen. Die der Einströmungsöffnung 3 zugewandte Stirnseite 18 des Ventilsitzes 8 und des Verschlussteils 9 sind jeweils offen. Closure part 9 also has a second opening 15. The first opening 13 and the second opening 15 are shown partially overlapping in FIG. Further first openings 13 or second openings 15 can be formed both in the circumferential direction around the longitudinal axis 10 and in the axial direction along the longitudinal axis 10. An end face 16 of the valve seat 8 facing the outflow opening 4 is closed with a closure cap 17. The end face 18 of the valve seat 8 and of the closure part 9 facing the inflow opening 3 are each open.
Eine durch die Armatur 1 hindurchströmende Fluidströmung tritt mit einem Einströmdruck durch die Einströmungsöffnung 3 in den Ventilabschnitt 7 des Armaturengehäuses 2 ein und strömt in den durch den Ventilsitz 8 und das innenliegend drehbar gelagerte Verschlussteil 9 in den Innenraum 11 hinein. Durch eine in der jeweiligen Drehposition des A fluid flow flowing through the fitting 1 enters the valve section 7 of the fitting housing 2 with an inflow pressure through the inflow opening 3 and flows into the interior 11 through the valve seat 8 and the internally rotatably mounted closure part 9. With one in the respective rotational position of the
Verschlussteils 9 relativ zu dem Ventilsitz 8 vorgegebene überlappende Öffnungsfläche der ersten Öffnung 13 und der zweiten Öffnung 15 kann die einströmende Fluidströmung mit einer radial nach außen gerichteten Strömungskomponente hindurch und in einen in radialer Richtung außerhalb des Ventilsitzes 8 befindlichen ringförmigen Umströmungsbereich 19 einströmen, um längs des Strömungswegs durch die Closing part 9 relative to the valve seat 8 predetermined overlapping opening surface of the first opening 13 and the second opening 15, the inflowing fluid flow with a radially outwardly directed flow component through and into an annular flow area 19 located in the radial direction outside of the valve seat 8 to flow along the Flow path through the
Ausströmungsöffnung 4 aus der Armatur 1 auszutreten und in dem nachfolgend angeordneten Rohrleitungsabschnitt 6 weiterzuströmen . Exit outflow opening 4 from the fitting 1 and into to flow on to the pipeline section 6 arranged below.
Ein Überlappungsanteil bzw. die überlappende Öffnungsfläche der ersten Öffnung 13 und der zweiten Öffnung 15 kann durch ein Verdrehen des drehbar gelagerten Verschlussteils 9 relativ zu dem starr festgelegten Ventilsitz 8 verändert werden. In einer Absperrstellung weisen die erste Öffnung 13 und die zweite Öffnung 14 keinen Überlappungsanteil bzw. keine überlappende Öffnungsfläche auf. In einer An overlap portion or the overlapping opening area of the first opening 13 and the second opening 15 can be changed by rotating the rotatably mounted closure part 9 relative to the rigidly fixed valve seat 8. In a shut-off position, the first opening 13 and the second opening 14 have no overlap portion or no overlapping opening area. In a
Öffnungsstellung können die erste Öffnung 13 und die zweite Öffnung 15 eine maximale überlappende Öffnungsfläche aufweisen. Falls die erste und die zweite Öffnung 13, 15 eine übereinstimmende Formgebung und deckungsgleiche In the open position, the first opening 13 and the second opening 15 can have a maximum overlapping opening area. If the first and the second opening 13, 15 have a matching shape and congruent
Anordnung in dem Ventilsitz 8 und in dem Verschlussteil 9 aufweisen kann die maximal überlappende Öffnungsfläche der Öffnungsfläche der ersten Öffnung 13 und der Öffnungsfläche der zweiten Öffnung 15 entsprechen. Having arrangement in the valve seat 8 and in the closure part 9, the maximum overlapping opening area can correspond to the opening area of the first opening 13 and the opening area of the second opening 15.
Um in einer Öffnungsstellung der Armatur 1 die To in an open position of the valve 1 the
hindurchströmende Fluidströmung möglichst wenig zu fluid flow flowing through it as little as possible
behindern ist ein Innendurchmesser des Verschlussteils 9 näherungsweise gleich groß wie ein Innendurchmesser des an die Einströmungsöffnung 3 angrenzenden an inner diameter of the closure part 9 is approximately the same size as an inner diameter of the one adjoining the inflow opening 3
Rohrleitungsabschnitts 6. Eine durchströmbare Pipeline section 6. A flow-through
Querschnittsfläche des ringförmigen Umströmungsbereichs 19 ist ebenfalls näherungsweise gleich groß zu einer The cross-sectional area of the annular flow area 19 is also approximately the same size as one
Querschnittsfläche der Einströmungsöffnung 3 ausgestaltet. Auch der Innendurchmesser der Ausströmungsöffnung 4 Cross-sectional area of the inflow opening 3 designed. Also the inside diameter of the outflow opening 4
entspricht im Wesentlichen dem Innendurchmesser der corresponds essentially to the inside diameter of the
Einströmungsöffnung 3. Der maximale Überlappungsanteil bzw. die maximal überlappende Öffnungsfläche der ersten Öffnung 13 und der zweiten Öffnung 15 bei einer Öffnungsstellung ist gleich groß wie die Querschnittsfläche der Inflow opening 3. The maximum overlap portion or the maximum overlapping opening area of the first opening 13 and the second opening 15 in an open position is the same size as the cross-sectional area of
Einströmungsöffnung 3 und auch wie die Querschnittsfläche des Umströmungsbereichs 19. Dadurch steht der durch die Armatur 1 hindurchströmenden Fluidströmung entlang des gesamten Strömungswegs durch die Armatur 1 hindurch eine gleichbleibend große durchströmbare Querschnittsfläche zur Verfügung, sodass in der Öffnungsstellung nur eine Inflow opening 3 and also like the cross-sectional area of the flow-around area 19. As a result, the fluid flow flowing through the fitting 1 along the entire flow path through the fitting 1 has a consistently large cross-sectional area available, so that in the open position only one
vergleichsweise geringe Beeinträchtigung der Fluidströmung und nur ein sehr geringer Druckabfall auftreten. comparatively little impairment of the fluid flow and only a very small pressure drop occur.
Die der Ausströmungsöffnung 4 zugewandte Stirnseite 16 ist mit der Verschlusskappe 17 verschlossen. Die The end face 16 facing the outflow opening 4 is closed with the closure cap 17. The
Verschlusskappe 17 ist ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildet und weist eine glockenförmige Verjüngung in Richtung der Ausströmungsöffnung 4 auf. An einer Innenseite des Armaturengehäuses 2 ist in dem Ventilabschnitt 7 eine der Verschlusskappe 17 zugeordnete Absperrventilhülse 20 in Längsrichtung 10 verlagerbar angeordnet. An der The closure cap 17 is also designed to be rotationally symmetrical and has a bell-shaped taper in the direction of the outflow opening 4. On an inside of the fitting housing 2 in the valve section 7, a shut-off valve sleeve 20 assigned to the closure cap 17 is arranged displaceably in the longitudinal direction 10. At the
Absperrventilhülse 20 ist ein der Verschlusskappe 17 zugewandter und hinsichtlich seiner Formgebung an die The shut-off valve sleeve 20 is the closure cap 17 facing and in terms of its shape to the
Formgebung der Verschlusskappe 17 angepasster Shaping of the closure cap 17 adapted
Absperrventilsitz 21 ausgebildet, der eine abschnittsweise torusförmige Formgebung und eine ringförmige Kontaktfläche mit der Verschlusskappe 17 aufweist. Durch eine axiale Verlagerung der Absperrventilhülse 20 auf die Shut-off valve seat 21 is formed, which has a toroidal shape in sections and an annular contact surface with the closure cap 17. By axial displacement of the shut-off valve sleeve 20 on the
Verschlusskappe 17 zu kann eine für die Fluidströmung zur Verfügung stehende Querschnittsfläche des Closing cap 17 can be a cross-sectional area of the available for the fluid flow
Umströmungsbereichs 19 verändert werden. Durch ein Flow area 19 can be changed. Through a
Andrücken der Absperrventilhülse 20 mit dem Press the shut-off valve sleeve 20 with the
Absperrventilsitz 21 an die Verschlusskappe 17 kann mit der Armatur 1 die Fluidströmung unabhängig von einer Drehposition des Verschlussteils 9 relativ zu dem The shut-off valve seat 21 on the closure cap 17 can, with the fitting 1, the fluid flow independently of a Rotational position of the closure part 9 relative to the
Ventilsitz 8 vollständig abgesperrt werden. Valve seat 8 are completely shut off.
Für die Drehbewegung des Verschlussteils 9 relativ zu dem Ventilsitz 8 sowie für eine axiale Verlagerung der For the rotary movement of the closure part 9 relative to the valve seat 8 and for an axial displacement of the
Absperrventilhülse 20 kann jeweils ein fluidbetätigbarer Verstelltrieb 22 verwendet werden, der in den Figuren 2 und 3 jeweils als schematische Schnittansicht A längs der Linie A-A gezeigt ist. In einem der Einströmungsöffnung 3 Shut-off valve sleeve 20, a fluid-actuated adjusting drive 22 can be used, which is shown in FIGS. 2 and 3 as a schematic sectional view A along the line A-A. In one of the inflow opening 3
zugewandten Bereich ist ein das Verschlussteil 9 umgebender und von dem Ventilsitz 8 begrenzter Ringraum 23 The area facing it is an annular space 23 surrounding the closure part 9 and delimited by the valve seat 8
ausgebildet, der über geeignete Dichtungen druckdicht abgedichtet ist. Eine an dem Verschlussteil 9 festgelegte oder ausgebildete abstehende Druckfahne 24 unterteilt den Ringraum 23 in eine erste und in eine zweite Ringraumkammer 25, 26 deren jeweiliger Volumenanteil von dem Ringraum 23 durch eine Verlagerung der Druckfahne 24 veränderbar ist. Eine erste Ventileinrichtung 27 ist über beispielsweise in dem Armaturengehäuse 2 ausgebildete Fluidleitungen 28 mit der Einströmungsöffnung 3 und mit der Ausströmungsöffnung 4 so verbunden, dass ein Anteil der durch die formed, which is sealed pressure-tight by suitable seals. A protruding pressure vane 24 fixed or formed on the closure part 9 divides the annular space 23 into a first and a second annular space chamber 25, 26, the respective volume fraction of which can be changed from the annular space 23 by displacing the pressure vane 24. A first valve device 27 is connected to the inflow opening 3 and to the outflow opening 4 via fluid lines 28 formed, for example, in the fitting housing 2, in such a way that a portion of the through the
Einströmungsöffnung 3 einströmenden Fluidströmung Inflow opening 3 inflowing fluid flow
abgezweigt und der ersten Ringraumkammer 25 in dem Ringraum 23 zugeführt werden kann. Die abgezweigte Fluidströmung ist mit dem Einströmdruck der Fluidströmung beaufschlagt. Die zweite Ringraumkammer 26 ist mit dem Ausströmdruck der Fluidströmung an der Ausströmungsöffnung 4 beaufschlagt. Zusätzlich ist eine ähnlich druckdicht ausgebildete branched off and can be fed to the first annular space chamber 25 in the annular space 23. The fluid flow branched off is subjected to the inflow pressure of the fluid flow. The second annular space chamber 26 is acted upon by the outflow pressure of the fluid flow at the outflow opening 4. In addition, a similar pressure-tight design
Ringkammer 29 zwischen der Absperrventilhülse 20 und der umgebenden Innenwandung des Armaturengehäuses 2 über eine zweite Ventileinrichtung 30 und entsprechende Annular chamber 29 between the shut-off valve sleeve 20 and the surrounding inner wall of the fitting housing 2 via a second valve device 30 and corresponding
Fluidleitungen 28 ebenfalls mit der Einströmungsöffnung 3 und mit der Ausströmungsöffnung 4 verbunden. Durch eine Betätigung der ersten Ventileinrichtung 27 kann eine Fluid lines 28 likewise with the inflow opening 3 and connected to the outflow opening 4. By actuating the first valve device 27, a
Drehbewegung des Verschlussteils 9 in dem Ventilsitz 8 bewirkt werden. Durch eine Betätigung der zweiten Rotational movement of the closure part 9 can be effected in the valve seat 8. By pressing the second
Ventileinrichtung 30 kann eine axiale Verlagerung der Valve device 30 can axial displacement of the
Absperrventilhülse 20 in Richtung der Verschlusskappe 17 hin bewirkt werden. Auf diese Weise kann ein Durchfluss der Fluidströmung durch die Armatur 1 geregelt oder gesteuert werden, ohne dass eine externe Verstellenergie für die Drehbewegung oder für die axiale Verlagerung erforderlich sind. Sofern es für die Ansteuerung der Armatur 1 Shut-off valve sleeve 20 can be effected in the direction of the closure cap 17. In this way, a flow of the fluid flow through the fitting 1 can be regulated or controlled without an external adjustment energy being required for the rotary movement or for the axial displacement. If it is necessary to control the valve 1
zweckmäßig ist kann durch in den Ringraum 23 hineinragende Begrenzungselemente 31 ein maximaler Drehbereich vorgegeben werden, wobei die Begrenzungselemente 31 Anschlagflächen für die dazwischen in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Differenzdruck verlagerbare Druckfahne 24 bilden. Expediently, a maximum range of rotation can be specified by limiting elements 31 protruding into the annular space 23, the limiting elements 31 forming stop surfaces for the pressure vane 24 that can be displaced therebetween depending on a predetermined differential pressure.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das innenliegende Verschlussteil 9 starr an dem In the embodiment shown in Figure 3, the inner closure part 9 is rigid on the
Armaturengehäuse 2 festgelegt und der das Verschlussteil 9 umgebende und koaxial angeordnete Ventilsitz 8 um die Fixture housing 2 set and the valve seat 8 surrounding the closure part 9 and arranged coaxially around the
Längsachse 10 drehbar gelagert. Die Druckfahne 24 in dem Ringraum 23 ist dementsprechend an dem Ventilsitz 8 festgelegt oder ausgebildet. Die Verschlusskappe 17 ist an dem innenliegenden Verschlussteil 9 ausgebildet. Longitudinal axis 10 rotatably mounted. The pressure vane 24 in the annular space 23 is accordingly fixed or formed on the valve seat 8. The closure cap 17 is formed on the internal closure part 9.
Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verschlusskappe 17 an einem hülsenförmig ausgebildeten Absperrventilverschlusselement 32 ausgebildet, welches ebenfalls koaxial zu der Längsachse 10 an dem starr an dem Armaturengehäuse 2 festgelegten Ventilsitz 8 in axialer Richtung verlagerbar gelagert ist. Ein druckdicht abgeschlossener Verschlusskappeninnenraum 33 kann mit Druck beaufschlagt werden und die gewünschte axiale Verlagerung des Absperrventilverschlusselements 32 bewirken. In the embodiment shown in Figure 4, the closure cap 17 is formed on a sleeve-shaped shut-off valve closure element 32, which is also mounted coaxially to the longitudinal axis 10 on the valve seat 8 rigidly attached to the fitting housing 2 in the axial direction. A pressure tight closed closure cap interior 33 can be pressurized and cause the desired axial displacement of the shut-off valve closure element 32.
In Figur 5 ist eine weitere Ausgestaltung der In Figure 5 is another embodiment of the
erfindungsgemäßen Armatur 1 gezeigt. Ein druckdicht Fitting 1 according to the invention shown. A pressure tight
abgeschlossener Verschlusskappeninnenraum 33 kann mit Druck beaufschlagt werden und die gewünschte axiale Verlagerung des Absperrventilverschlusselements 32 bewirken. Das die Verschlusskappe 17 tragende Absperrventilverschlusselement 32 ist stempelförmig ausgebildet und wird über eine closed closure cap interior 33 can be pressurized and cause the desired axial displacement of the shut-off valve closure element 32. The shut-off valve closure element 32 carrying the closure cap 17 is designed in the shape of a stamp and is via a
Federeinrichtung 34 vorgespannt, wodurch weniger Energie zum Rückstellen der Verschlusskappe 17 in die Spring device 34 biased, whereby less energy to reset the closure cap 17 in the
Öffnungsposition benötigt wird. Opening position is required.
In Figur 6 ist exemplarisch eine abweichende Formgebung des rotationssymmetrischen Ventilsitzes 8 und des daran In Figure 6 is an example of a different shape of the rotationally symmetrical valve seat 8 and it
angepassten Verschlussteils 9 dargestellt. Der Ventilsitz 8 und das Verschlussteil 9 weisen sich von der adapted closure part 9 shown. The valve seat 8 and the closure part 9 point from the
Einströmungsöffnung 3 zur Ausströmungsöffnung 4 hin Inflow opening 3 towards the outflow opening 4
verjüngende Mantelflächen 12, 14 auf. In einer tapering lateral surfaces 12, 14. In a
Öffnungsstellung der Armatur 1 ist zwischen den beiden Mantelflächen 12, 14 ein umlaufender und sehr dünner The open position of the valve 1 is a circumferential and very thin one between the two lateral surfaces 12, 14
Ringspalt 35 vorgegeben, der eine Drehbewegung des Annular gap 35 given, the rotational movement of the
Verschlussteils 9 relativ zu dem Ventilsitz 8 erleichtert. Wenn das Verschlussteil 9 relativ zu dem Ventilsitz 8 in eine die Armatur 1 vollständig versperrende Absperrposition verlagert werden soll wird zusätzlich zu der Drehbewegung auch eine axiale Verlagerung des Verschlussteils 9 in Closure part 9 relative to the valve seat 8 facilitated. If the closure part 9 is to be displaced relative to the valve seat 8 into a shut-off position that completely blocks the fitting 1, in addition to the rotary movement, an axial displacement of the closure part 9 in
Richtung eines Pfeils 36 bewirkt, sodass die Mantelfläche 14 des Verschlussteils 9 dicht an die Mantelfläche 12 des Ventilsitzes 8 angepresst wird und dadurch den zuvor noch bestehenden Ringspalt 35 fluiddicht und druckfest Direction of an arrow 36 causes the jacket surface 14 of the closure part 9 to be pressed tightly against the jacket surface 12 of the valve seat 8 and thereby the previously existing annular gap 35 fluid-tight and pressure-resistant
verschließt. Selbstverständlich könnte auch der Ventilsitz 8 drehbar gelagert und axial verlagerbar sein. Es ist ebenfalls möglich, dass das Verschlussteil 9 drehbar gelagert und der Ventilsitz 8 axial verlagerbar gelagert ist, oder umgekehrt. locks. Of course, the valve seat 8 could also be rotatably mounted and axially displaceable. It is also possible that the closure part 9 is rotatably mounted and the valve seat 8 is axially displaceable, or vice versa.
In den Figuren 7 und 8 ist schematisch die Anordnung der ersten und zweiten Öffnung 13, 15 des Ventilsitzes 8 und des Verschlussteils 9 entlang der mit „z" bezeichneten Längsachse 10 in Abhängigkeit von einem Drehwinkel „cp" der Druckfahne 24 innerhalb des Ringraums 23 dargestellt. Der Ventilsitz 8 und das Verschlussteil 9 weisen sich In FIGS. 7 and 8, the arrangement of the first and second openings 13, 15 of the valve seat 8 and the closure part 9 along the longitudinal axis 10 designated with "z" as a function of an angle of rotation "cp" of the pressure flag 24 within the annular space 23 is shown . The valve seat 8 and the closure part 9 face each other
verjüngende Mantelflächen 12, 14 auf, wie es exemplarisch in Figur 6 dargestellt ist. Der von dem Armaturengehäuse 2 und dem starr daran festgelegten Ventilsitz 8 gebildete Ringraum 23 dient gleichzeitig als Kulissenführung für die darin verlagerbare Druckfahne 24, die mit dem tapering lateral surfaces 12, 14, as shown by way of example in FIG. The annular space 23 formed by the fitting housing 2 and the valve seat 8 rigidly attached thereto also serves as a link guide for the pressure vane 24 which can be displaced therein and which is connected to the
Verschlussteil 9 verbunden ist. Durch den Verlauf des Closure part 9 is connected. Through the course of the
Ringraums 23 entlang der Umfangsrichtung kann für Annular space 23 along the circumferential direction can be used for
verschiedene Drehwinkel „cp" jeweils eine gewünschte different angles of rotation "cp" each one desired
Verlagerung des Verschlussteils 9 entlang der Längsachse 10 und damit die Größe des zwischen den beiden Mantelflächen 12, 14 befindlichen Ringspaltes 35 verändert werden. Displacement of the closure part 9 along the longitudinal axis 10 and thus the size of the annular gap 35 located between the two lateral surfaces 12, 14 can be changed.
In Figur 7 sind in den Abbildungen 7a, 7b und 7c In Figure 7 are in Figures 7a, 7b and 7c
verschiedene Stellungen bzw. Drehpositionen des different positions or rotary positions of the
Verschlussteils relativ zu dem Ventilsitz in Closing part relative to the valve seat in
Umfangsrichtung dargestellt. In Figur 7a ist die Circumferential direction shown. In Figure 7a is the
Öffnungsstellung gezeigt, bei der sich die erste und zweite Öffnung 13, 15 vollständig überlappen. In Figur 7b ist eine teilweise überlappende Stellung der ersten und zweiten Öffnung 13, 15 dargestellt, die einer teilweise gedrosselten Strömungsführung durch die Armatur 1 Open position shown, in which the first and second opening 13, 15 completely overlap. In Figure 7b is a partially overlapping position of the first and second Opening 13, 15 shown, which is a partially throttled flow guide through the valve 1
entspricht. In Figur 7c ist eine vollständig geschlossene Absperrstellung des Verschlussteils 9 relativ zu dem corresponds. In Figure 7c is a completely closed shut-off position of the closure part 9 relative to the
Ventilsitz 8 dargestellt. Zusätzlich zu einer Valve seat 8 shown. In addition to a
überlappungsfreien Anordnung der ersten und zweiten Öffnung 13, 15 wird durch die von dem Ringraum 23 bewirkte overlap-free arrangement of the first and second openings 13, 15 is effected by the annular space 23
Kulissenführung der Druckfahne 24 eine Verlagerung des Verschlussteils 9 entlang der Längsachse 10 an den Link guide of the pressure flag 24 a displacement of the closure part 9 along the longitudinal axis 10 to the
Ventilsitz 8 hin bewirkt, sodass in der Absperrposition der Ringspalt 35 vollständig geschlossen ist und das Valve seat 8 causes so that the annular gap 35 is completely closed in the shut-off position and that
Verschlussteil 9 in Richtung der Längsachse 10 an den Closure part 9 in the direction of the longitudinal axis 10 to the
Ventilsitz 8 angedrückt wird. Valve seat 8 is pressed.
In Figur 8 wird ebenfalls für verschiedene Drehpositionen eine von Figur 7 abweichende und konstante Verlagerung des Verschlussteils 9 relativ zu dem Ventilsitz 8 dargestellt. Dabei werden analog zu Figur 7 in Figur 8a eine vollständig geöffnete Öffnungsstellung, in Figur 8b eine teilweise überlappende Drosselstellung und in Figur 8c eine In FIG. 8, a constant displacement of the closure part 9 relative to the valve seat 8 that differs from that of FIG. 7 is also shown for various rotational positions. In this case, analogously to FIG. 7, in FIG. 8a a completely open opening position, in FIG. 8b a partially overlapping throttle position and in FIG. 8c a
vollständig überlappungsfreie Absperrstellung gezeigt. completely overlap-free shut-off position shown.
Lediglich beispielhaft wird in Figur 8 auch eine von Figur 7 abweichende Formgebung der ersten und zweiten Öffnung 13, 15 angedeutet. Die Formgebung der ersten und zweiten A shape of the first and second openings 13, 15 that deviates from FIG. 7 is also indicated in FIG. 8 merely by way of example. The shape of the first and second
Öffnung kann unabhängig von der jeweiligen Ausgestaltung des Ringraums 23 sowie aller anderen Komponenten der The opening can be independent of the particular configuration of the annular space 23 and all other components of the
Armatur 1 nahezu beliebig angepasst sein und sich Fitting 1 can be adapted almost as desired and
insbesondere entlang der Umfangsrichtung verändern, um beispielsweise eine gewünschte Kennlinie für den in particular change along the circumferential direction, for example to achieve a desired characteristic for the
überlappenden Anteil der Öffnungsfläche der ersten und zweiten Öffnung 13, 15 in Abhängigkeit von dem jeweiligenoverlapping portion of the opening area of the first and second opening 13, 15 depending on the respective
Drehwinkel „cp" vorgeben zu können. To be able to specify the angle of rotation "cp".

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT CLAIMS
1. Armatur (1) mit einem Armaturengehäuse (2) mit einer1. Fitting (1) with a fitting housing (2) with a
Einströmungsöffnung (3), mit einem Ventilabschnitt (7) und mit einer Ausströmungsöffnung (4), wobei in dem Inflow opening (3), with a valve section (7) and with an outflow opening (4), wherein in the
Ventilabschnitt (7) ein rotationssymmetrischer und hohler Ventilsitz (8) mit mindestens einer ersten Öffnung (13) in einer Mantelfläche (12) des Ventilsitzes (8) relativ zu einem ebenfalls rotationssymmetrischen und hohlen Valve section (7) a rotationally symmetrical and hollow valve seat (8) with at least one first opening (13) in a lateral surface (12) of the valve seat (8) relative to a likewise rotationally symmetrical and hollow one
Verschlussteil (9) mit mindestens einer zweiten Öffnung (15) in einer Mantelfläche (14) des Verschlussteils (9) verlagerbar und koaxial zueinander angeordnet ist, wobei eine axiale Längsachse (10) des Verschlussteils (9) und des Ventilsitzes (8) parallel zu einer von der Closure part (9) with at least one second opening (15) in a lateral surface (14) of the closure part (9) is displaceable and arranged coaxially to one another, with an axial longitudinal axis (10) of the closure part (9) and the valve seat (8) parallel to one of the
Einströmungsöffnung (3) zu der Ausströmungsöffnung (4) führenden Strömungsrichtung einer Fluidströmung angeordnet ist, wobei eine der Einströmungsöffnung (3) zugewandte Stirnseite (18) des Verschlussteils (9) und des Inflow opening (3) is arranged to the outflow opening (4) leading flow direction of a fluid flow, wherein one of the inflow opening (3) facing end face (18) of the closure part (9) and the
Ventilsitzes (8) offen und eine der Ausströmungsöffnung (4) zugewandte Stirnseite (16) des Verschlussteils (9) und/oder des Ventilsitzes (8) verschlossen ist, und wobei bei einer Öffnungsstellung des Verschlussteils (9) die durch die Einströmungsöffnung (3) in die Armatur (1) einströmende Fluidströmung durch mindestens eine überlappende The valve seat (8) is open and an end face (16) of the closure part (9) and / or the valve seat (8) facing the outflow opening (4) is closed, and when the closure part (9) is in an open position, the flow through the inflow opening (3) fluid flow flowing into the fitting (1) through at least one overlapping
Öffnungsfläche der mindestens einen ersten Öffnung (13) in dem Ventilsitz (8) und der mindestens einen zweiten Öffnung (15) in dem Verschlussteil (9) mit einer radial nach außen gerichteten Komponente hindurchströmt und durch die The opening area of the at least one first opening (13) in the valve seat (8) and the at least one second opening (15) in the closure part (9) with a radially outwardly directed component flows through and through the
Ausströmungsöffnung (4) ausströmen kann, dadurch Outflow opening (4) can flow out, thereby
gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (9) relativ zu dem Ventilsitz (8) um eine mit der Längsachse (10) des characterized in that the closure part (9) relative to the Valve seat (8) around a with the longitudinal axis (10) of the
Verschlussteils (9) und des Ventilsitzes (8) Closure part (9) and the valve seat (8)
zusammenfallenden Drehachse verdrehbar gelagert ist, sodass durch ein relatives Verdrehen des Verschlussteils (9) in Umfangsrichtung um den Ventilsitz (8) ein coinciding axis of rotation is rotatably mounted, so that a relative rotation of the closure part (9) in the circumferential direction around the valve seat (8)
Überlappungsanteil der einander überlappenden mindestens einen ersten und zweiten Öffnung (13, 15) in dem VentilsitzOverlap portion of the at least one first and second opening (13, 15) in the valve seat which overlap one another
(8) und in dem Verschlussteil (9) veränderbar ist. (8) and in the closure part (9) can be changed.
2. Armatur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein kleinerer Innendurchmesser entweder des 2. Fitting (1) according to claim 1, characterized in that a smaller inner diameter of either the
Verschlussteils (9) oder des Ventilsitzes (8) größer oder gleich einem Innendurchmesser der Einströmungsöffnung (3) ist . Closure part (9) or the valve seat (8) is greater than or equal to an inner diameter of the inflow opening (3).
3. Armatur (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilabschnitt (7) der Armatur (1) eine quer zur Längsachse (10) ermittelte 3. Fitting (1) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the valve section (7) of the fitting (1) determined a transverse to the longitudinal axis (10)
Querschnittsfläche aufweist, die gleichgroß oder größer als die Einströmungsöffnung (3) oder als die Has cross-sectional area that is equal to or larger than the inflow opening (3) or than the
Ausströmungsöffnung (4) ist. Outflow opening (4) is.
4. Armatur (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Verschlussteil (9) und den Ventilsitz (8) in dem Ventilabschnitt (7) umgebender Umströmungsbereich (19) der Armatur (1) eine durchströmbare Querschnittsfläche aufweist, die größer oder gleich der Querschnittsfläche der Einströmungsöffnung (3) ist. 4. Fitting (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a flow area (19) of the fitting (1) surrounding the closure part (9) and the valve seat (8) in the valve section (7) has a cross-sectional area through which the flow can pass is greater than or equal to the cross-sectional area of the inflow opening (3).
5. Armatur (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste oder zweite Öffnung (13, 15) in dem Verschlussteil (9) oder in dem Ventilsitz (8) eine sich in Umfangsrichtung verändernde und parallel zu der Längsachse (10) gemessene Breite aufweist . 5. Fitting (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one first or second opening (13, 15) in the closure part (9) or in the valve seat (8) has a width which changes in the circumferential direction and is measured parallel to the longitudinal axis (10).
6. Armatur (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstelltrieb (22) für eine Drehbewegung des Verschlussteils (9) relativ zu dem Ventilsitz (8) durch die in die Armatur (1) einströmende Fluidströmung angetrieben und durch eine geeignete 6. Fitting (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an adjusting drive (22) for a rotational movement of the closure part (9) relative to the valve seat (8) by the fluid flow flowing into the fitting (1) is driven and by a suitable
Ventilsteuerung (27) gesteuert wird. Valve control (27) is controlled.
7. Armatur (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Armatur (1) ein Druckspeicher angeordnet ist, dessen Speicherdruck durch den durch die Armatur 7. Fitting (1) according to claim 6, characterized in that a pressure accumulator is arranged in the fitting (1), the storage pressure of which by the fitting
hindurchströmenden Fluidstrom erzeugt und in dem flowing through fluid flow generated and in the
Druckspeicher gespeichert werden kann, um mit dem in dem Druckspeicher gespeicherten Speicherdruck den Verstelltrieb (22) für eine Drehbewegung des Verschlussteils (9) relativ zu dem Ventilsitz (8) anzutreiben. Pressure accumulator can be stored in order to drive the adjusting drive (22) for a rotary movement of the closure part (9) relative to the valve seat (8) with the accumulator pressure stored in the pressure accumulator.
8. Armatur (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnseite (16) des Ventilsitzes (8) oder des Verschlussteils (9) eine 8. Fitting (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an end face (16) of the valve seat (8) or of the closure part (9) is a
fluiddichte Verschlusskappe (17) aufweist, dass an einer Innenseite des Armaturengehäuses (2) in dem Ventilabschnitt (7) ein der Verschlusskappe (17) zugeordneter The fluid-tight closure cap (17) has a closure cap (17) assigned to the valve section (7) on an inside of the fitting housing (2)
Absperrventilsitz (21) angeordnet ist, und dass die Stop valve seat (21) is arranged, and that the
Verschlusskappe (17) und der zugeordnete Absperrventilsitz (21) in Richtung der Längsachse (10) des Ventilsitzes (8) und des Verschlussteils (9) relativ zueinander verlagerbar sind, um in einer Absperrposition durch einen fluiddichten Verschluss des Absperrventilsitzes (21) mit der Verschlusskappe (17) die Armatur (1) für die Fluidströmung zu verschließen. The closure cap (17) and the associated shut-off valve seat (21) can be displaced relative to one another in the direction of the longitudinal axis (10) of the valve seat (8) and the closure part (9) in order to be able to be in a shut-off position by a fluid-tight closure of the shut-off valve seat (21) with the Closure cap (17) to close the fitting (1) for the fluid flow.
9. Armatur (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrventilsitz (21) an einer Innenfläche einer Absperrventilhülse (20) ausgebildet ist, die in dem 9. Fitting (1) according to claim 8, characterized in that the shut-off valve seat (21) is formed on an inner surface of a shut-off valve sleeve (20) which is in the
Ventilabschnitt (7) des Armaturengehäuses (2) relativ zu der Verschlusskappe (17) verlagerbar gelagert ist. Valve section (7) of the fitting housing (2) is mounted displaceably relative to the closure cap (17).
10. Armatur (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (17) an einer dem 10. Fitting (1) according to claim 8, characterized in that the closure cap (17) on one of the
Absperrventilsitz (21) zugewandten Stirnfläche (18) eines Absperrventilverschlusselements (32) angeordnet ist, welches an dem Verschlussteil (9) oder an dem Ventilsitz (8) in axialer Richtung verlagerbar gelagert ist. Shut-off valve seat (21) facing end face (18) of a shut-off valve closure element (32) is arranged, which is mounted on the closure part (9) or on the valve seat (8) displaceably in the axial direction.
11. Armatur (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (9) und der Ventilsitz (8) jeweils einander zugewandte, aneinander angepasste und sich entlang der Strömungsrichtung des 11. Fitting (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the closure part (9) and the valve seat (8) each facing one another, adapted to one another and along the flow direction of the
Fluidstroms von der Einströmungsöffnung (3) zur Fluid flow from the inflow opening (3) to
Ausströmungsöffnung (4) hin verjüngende Mantelflächen (12, 14) aufweisen, und dass das Verschlussteil (9) und der Ventilsitz (8) in axialer Richtung relativ zueinander verlagerbar gelagert sind und in einer Absperrposition mit den einander zugewandten Mantelflächen (12, 14) aneinander angedrückt werden können. Outflow opening (4) have tapering lateral surfaces (12, 14), and that the closure part (9) and the valve seat (8) are mounted displaceably relative to one another in the axial direction and in a shut-off position with the facing surfaces (12, 14) on one another can be pressed.
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