AT16036U1 - Ventil - Google Patents

Abstract

Ventil (1) mit zumindest einem Verschlussorgan (2) und zumindest einer Einströmöffnung (3) und zumindest einer Ausströmöffnung (4), wobei das Verschlussorgan (2) zumindest einen Verbindungskanal (5) aufweist und die Einströmöffnung (3) von einem Einströmventilsitz (6) und die Ausströmöffnung (4) von einem Ausströmventilsitz (7) umgeben ist und das Verschlussorgan (2) zumindest eine Verbindungsstellung und zumindest eine Trennstellung aufweist, wobei das Verschlussorgan (2) sowohl in der Verbindungsstellung als auch in der Trennstellung unter Zwischenschaltung von zumindest einer Dichtung (8, 9, 10) gegen den Einströmventilsitz (6) gedrückt ist und das Verschlussorgan (2) von zumindest einem Ventilantrieb (11, 12) zwischen der Verbindungsstellung und der Trennstellung hin und her bewegbar ist, wobei die Bewegung des Verschlussorgans (2) zwischen der Verbindungsstellung und der Trennstellung eine Abhebebewegung des Verschlussorgans (2) und eine Rotation um eine Rotationsachse (13) und eine Andrückbewegung umfasst und die Abhebebewegung und die Andrückbewegung jeweils zumindest eine zur Rotationsachse (13) parallele Bewegungskomponente (14, 15) aufweisen.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil mit zumindest einem Verschlussorgan und zumindest einer Einströmöffnung für zumindest ein Fluid und zumindest einer Ausströmöffnung für das Fluid, wobei das Verschlussorgan zumindest einen Verbindungskanal aufweist und die Einströmöffnung von einem Einströmventilsitz und die Ausströmöffnung von einem Ausströmventilsitz umgeben ist und das Verschlussorgan zumindest eine Verbindungsstellung aufweist, in der das Verschlussorgan mittels seines Verbindungskanals die Einströmöffnung mit der Ausströmöffnung verbindet, und zumindest eine Trennstellung aufweist, in der das Verschlussorgan die Einströmöffnung von der Ausströmöffnung trennt, wobei das Verschlussorgan sowohl in der Verbindungsstellung als auch in der Trennstellung unter Zwischenschaltung von, vorzugsweise jeweils, zumindest einer Dichtung gegen den Einströmventilsitz und vorzugsweise auch gegen den Ausströmventilsitz gedrückt ist und das Verschlussorgan von zumindest einem Ventilantrieb zwischen der Verbindungsstellung und der Trennstellung hin und her bewegbar ist.

[0002] Ventile dieser Art werden u.a. dazu verwendet, chemisch aggressive Fluide in Prozesskammern einzulassen oder aus diesen auszulassen. Um die Dichtungen und auch den Innenraum des Ventils nur möglichst kurz mit dem über die Einströmöffnung in das Ventil gelangenden aggressiven Fluid zu konfrontieren, ist bei dieser Art von Ventilen vorgesehen, dass das Verschlussorgan sowohl in der Verbindungsstellung als auch in der Trennstellung unter Zwischenschaltung von zumindest einer Dichtung zumindest gegen den Einströmventilsitz gedrückt ist. Hierdurch wird sowohl in der Verbindungsstellung als auch in der Trennstellung die Belastung des Innenraums des Ventils durch das chemische aggressive Fluid möglichst gering gehalten.

[0003] Gattungsgemäße Ventile sind z.B. aus der GB 2 213 564 A und der DE 601 33 424 T2 bekannt. Bei diesen Schriften zum Stand der Technik handelt es sich bei den Ventilen jeweils um ein sogenanntes Kugelventil, bei dem das Verschlussorgan in Form einer Kugel ausgeführt ist. Die Dichtungen werden bei beiden Schriften von Federn gegen das kugelförmige Verschlussorgan gedrückt. Diesen Federn wirken Kolben-Zylinder-Anordnungen entgegen, womit die Dichtungen beim Umstellen des Verschlussorgans von der Verbindungsstellung in die Trennstellung abgehoben oder zumindest entlastet werden können, um den mechanischen Abrieb an der Dichtung zu minimieren. Die kugelförmigen Verschlussorgane werden beim Verstellen zwischen der Verbindungsstellung und der Trennstellung ausschließlich einer Rotationsbewegung unterzogen.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Ausgestaltung von Ventilen der oben genannten Art bereitzustellen.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Ventil der oben genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Bewegung des Verschlussorgans zwischen der Verbindungsstellung und der Trennstellung eine Abhebebewegung des Verschlussorgans und eine Rotation um eine Rotationsachse und eine Andrückbewegung umfasst und die Abhebebewegung und die Andrückbewegung jeweils zumindest eine zur Rotationsachse parallele Bewegungskomponente aufweisen.

[0006] Gemäß der Erfindung ist somit vorgesehen, dass das Verschlussorgan so gelagert und angetrieben wird, dass zum Verstellen des Verschlussorgans von der Verbindungsstellung in die Trennstellung aber auch von der Trennstellung in die Verbindungsstellung zunächst eine Abhebebewegung des Verschlussorgans erfolgt. Anschließend erfolgt eine Rotation des Verschlussorgans um eine Rotationsachse. Daran anschließend erfolgt wiederum eine Andrückbewegung. Die Abhebebewegung und die Andrückbewegung erfolgen günstigerweise in einander entgegengesetzten Richtungen. Sowohl die Abhebebewegung als auch die Andrückbewegung weisen jeweils zumindest eine zur Rotationsachse parallele Bewegungskomponente auf. Bei der Abhebebewegung wird das Verschlussorgan zumindest vom Einströmventilsitz, vorzugsweise auch vom Ausströmventilsitz abgehoben. Bei der Andrückbewegung wird das Verschlussorgan zumindest gegen den Einströmventilsitz, vorzugsweise auch gegen den Ausströmventilsitz, gedrückt. Das Verschlussorgan ist dann in der Verbindungsstellung und auch in der Trennstellung zumindest gegen den Einströmventilsitz, vorzugsweise aber auch gegen den Ausströmventilsitz, gedrückt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Abhebebewegung und auch bei der Andrückbewegung ausschließlich um lineare Bewegungen, welche ausschließlich in Richtungen erfolgen, welche zur Rotationsachse parallel sind. In anderen Worten ist hiermit günstigerweise vorgesehen, dass die Richtung der Abhebebewegung und die Richtung der Andrückbewegung ausschließlich lineare und zur Rotationsachse parallele Bewegungkomponenten aufweisen. In anderen Ausgestaltungsformen kann aber auch vorgesehen sein, dass die Abhebebewegung und auch die Andrückbewegung nicht ausschließlich linear durchgeführt werden. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn das Verschlussorgan zur Ausführung der Abhebebewegung der Andrückbewegung geschwenkt wird. Aber auch in diesen Fällen weisen die Abhebebewegung und die Andrückbewegung dann erfindungsgemäß jeweils zumindest eine zur Rotationsachse parallele Bewegungskomponente auf. Diese Parallelität zwischen Rotationsachse und der Bewegungskomponente bei der Abhebebewegung oder Andrückbewegung ist zumindest in der Lage der Rotationsachse, welche diese in der Verbindungsstellung und auch in der Trennstellung einnimmt, gegeben.

[0007] Zur Verbindungsstellung wird noch darauf hingewiesen, dass es die Stellung des Verschlussorgans ist, in der die Einströmöffnung über den Verbindungskanal im Verschlussorgan so mit der Ausströmöffnung verbunden ist, dass Fluid von der Einströmöffnung durch den Verbindungskanal hindurch zur Ausströmöffnung strömen kann. In der Trennstellung ist das Verschlussorgan hingegen so angeordnet, dass der Verbindungskanal die Einströmöffnung nicht mit der Ausströmöffnung verbindet und zumindest die Einströmöffnung vorzugsweise aber auch die Ausströmöffnung abgedichtet sind. Die genannten Dichtungen können z.B. als an sich bekannte Dichtungsringe, vorzugsweise aus Elastomer, ausgeführt sein. Sie können grundsätzlich sowohl an den Ventilsitzen, also am Einströmventilsitz und am Ausströmventilsitz, aber auch am Verschlussorgan angeordnet sein.

[0008] Bevorzugte Varianten der Erfindung sehen vor, dass die Dichtung bzw. die Dichtungen, unter deren Zwischenschaltung das Verschlussorgan in der Verbindungsstellung und in der Trennstellung gegen den Einströmventilsitz und vorzugsweise auch gegen den Ausströmventilsitz gedrückt ist, permanent am und/oder im Verschlussorgan angeordnet sind. Die Anzahl der Dichtungen kann mit der Anzahl der Einströmöffnungen und Ausströmöffnungen, aber auch mit der Frage, wo die Dichtungen angeordnet sind, variieren. In der Regel sind zumindest zwei solche Dichtungen vorhanden. Es können aber auch drei oder vier oder sogar noch mehr Dichtungen vorhanden sein.

[0009] Grundsätzlich können unterschiedlichste Arten und Anzahlen von Ventilantrieben vorhanden sein, um das Verschlussorgan um die Rotationsachse zu rotieren und die Abhebebewegung und die Andrückbewegung durchzuführen. Es kann sich z.B. um an sich bekannte pneumatische, hydraulische, elektrische oder sonstige Antriebe handeln. Auch von Hand zu betätigende Ventilantriebe sind nicht ausgeschlossen.

[0010] Es kann ein einziger Ventilantrieb vorhanden sein, um sowohl die Rotations- als auch die Abhebe- und Andrückbewegung durchzuführen. Bevorzugte Varianten sehen allerdings vor, dass das Ventil zur Ausführung der Rotationsbewegung des Verschlussorgans einen ersten Ventilantrieb aufweist und zur Ausführung der Abhebebewegung und der Andrückbewegung zumindest einen zweiten Ventilantrieb aufweist.

[0011] Das Ventil weist in bevorzugten Ausgestaltungsformen ein Ventilgehäuse auf. In der Regel ist das Verschlussorgan innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet und relativ zum Ventilgehäuse bewegbar, um die genannte Rotations-, Abhebe- und Andrückbewegung durchzuführen. Bevorzugte Varianten sehen dabei vor, dass das Ventil ein (das) Ventilgehäuse aufweist und das Verschlussorgan relativ zum und/oder im Ventilgehäuse zwischen der Verbindungsstellung und der Trennstellung hin und her bewegbar ist und der Einströmventilsitz und der Ausströmventilsitz am Ventilgehäuse fixiert, vorzugsweise ausgebildet, sind.

[0012] Das Verschlussorgan ist in bevorzugten Ausgestaltungsformen der Erfindung als eine

Platte ausgebildet oder in anderen Worten plattenförmig ausgeprägt. Es kann sich dabei sowohl um eine ebene als auch eine gebogene Platte handeln. Auch Mischformen davon sind denkbar. Eine Platte bzw. plattenförmige Ausgestaltungsform liegt dann vor, wenn die Breite und Länge des Verschlussorgans ein Vielfaches der Dicke des Verschlussorgans ist. Die von der Breite und Länge der Platte bzw. des Verschlussorgans aufgespannten Oberflächen der Platte bzw. des Verschlussorgans werden als Großflächen bezeichnet. Die die beiden Großflächen miteinander verbindenden Bereiche am Rand der Platte werden als Plattenrand bezeichnet. Der Plattenrand hat eine Höhe die der Dicke der Platte, also der Ausdehnung der Platte in ihrer kleinsten Dimension entspricht.

[0013] Von einer ebenen Platte spricht man dann, wenn die Großflächen der Platte zumindest zum größten Teil in zueinander parallelen Ebenen liegen. Zum größten Teil bedeutet dabei, dass in der Großfläche und damit am Verschlussorgan z.B. Nuten zur Ausbildung des Verbindungskanals oder zur Aufnahme entsprechender Dichtungen oder dergleichen angeordnet bzw. eingebracht sein können. Trotz dieser lokalen Abweichung von der exakten Parallelität wird im Sinne der Erfindung dann immer noch von einer ebenen Platte gesprochen.

[0014] Bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung mit plattenförmigen Verschlussorganen sehen vor, dass die Platte zwei, vorzugsweise zumindest bereichsweise zueinander parallele, Großflächen und einen diese Großflächen miteinander verbindenden Plattenrand aufweist und der Verbindungskanal oder zumindest Ein- und Austrittsöffnungen des Verbindungskanals in einer der Großflächen angeordnet ist bzw. sind. Günstigerweise sind der Verbindungskanal oder zumindest die Ein- und Austrittsöffnungen des Verbindungskanals in der Großfläche des plattenförmigen Verschlussorgans angeordnet, welche auf der dem Ventilantrieb bzw. den Ventilantrieben abgewandten Seite des Verschlussorgans liegt. Der Plattenrand ist günstigerweise gegen das Ventilgehäuse des Ventils abgedichtet. Zu dieser Abdichtung kann z.B. ein um den Plattenrand herum verlaufender Dichtungsring im Plattenrand angeordnet sein.

[0015] Bevorzugt ist auch vorgesehen, dass die Platte zwei, vorzugsweise zumindest bereichsweise zueinander parallele, Großflächen und einen diese Großflächen miteinander verbindenden Plattenrand aufweist und die Dichtung(en), unter deren Zwischenschaltung das Verschlussorgan in der Verbindungsstellung und in der Trennstellung gegen den Einströmventilsitz und vorzugsweise auch gegen den Ausströmventilsitz gedrückt ist, an und/oder in einer der Großflächen angeordnet sind. Die Dichtungen sind günstigerweise in derselben Großfläche angeordnet wie der Verbindungskanal bzw. dessen Ein- und Austrittsöffnung(en).

[0016] Weiters ist es günstig, wenn die Rotationsachse um die das Verschlussorgan rotiert wird, orthogonal auf zumindest einer der Großflächen steht.

[0017] In der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden einzelne in den Figuren beispielhaft gezeigte Ausführungsvarianten der Erfindung näher erläutert, wobei die Erfindung natürlich nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es zeigen: [0018] Fig. 1 bis 15 verschiedene Darstellungen zu einem ersten erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispiel eines Ventils, bei dem die Abhebebewegung und die Andrückbewegung des Verschlussorgans ausschließlich linear und ausschließlich parallel zur Rotationsachse des Verschlussorgans erfolgen; [0019] Fig. 16 bis 19 Darstellungen zu einer ersten Abwandlungsform dieses ersten erfin dungsgemäßen Ausführungsbeispiels; [0020] Fig. 20 bis 23 Darstellungen zu einer zweiten Abwandlungsform dieses ersten erfin dungsgemäßen Ausführungsbeispiels; [0021] Fig. 24 bis 28 Darstellungen zu einer dritten Abwandlungsform des ersten Ausfüh rungsbeispiels und [0022] Fig. 29 und 30 eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Ventils, bei dem das Verschlussorgan bei der Abhebebewegung und bei der Andrück- bewegung eine Schwenkbewegung ausführt, welche zur Rotationsachse parallele Bewegungskomponenten aber auch andere Bewegungskomponenten aufweist.

[0023] Fig. 1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils 1 in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht.

[0024] Von außen zu sehen ist zunächst das Ventilgehäuse 21 mit den darin angebrachten Ein-und Ausströmöffnungen 3 und 4, durch die das Fluid in das Ventil 1 in der Verbindungsstellung einströmen und aus dem Ventil 1 wieder austreten kann. In der hier dargestellten Variante wird die mittlere der Öffnungen als Einströmöffnung 3 und die beiden äußeren Öffnungen jeweils als Ausströmöffnung 4 verwendet. Dies müsste aber nicht so sein, das Ventil 1 des ersten Ausführungsbeispiels würde genauso mit zwei Einströmöffnungen 3 und einer Ausströmöffnung 4 sowie einer anderen Anordnung von Ein- und Ausströmöffnungen 3 und 4 funktionieren.

[0025] Die Fig. 4, 6, 9 und 11 zeigen jeweils Schnitte entlang der Schnittlinie AA aus Fig. 2. Die Fig. 5, 7, 10 und 12 zeigen jeweils Schnitte in der dazu orthogonal angeordneten Schnittebene gemäß der Schnittlinie BB aus Fig. 2. Die Fig. 3 und 8 zeigen jeweils Schnitte in der Schnittebene der in Fig. 4 eingezeichneten Schnittlinie CC. Die Fig. 13, 14 und 15 zeigen das an einer Ventilstange 28 angeordnete Verschlussorgan 2 dieses Ausführungsbeispiels losgelöst von den anderen Bauteilen des Ventils 1. Fig. 13 zeigt eine Draufsicht auf die Großfläche 16 des Verschlussorgans 2. Die Fig. 14 und 15 zeigen Längsschnitte durch die Anordnung aus Verschlussorgan 2 und Ventilstange 28 in zwei zueinander orthogonalen Schnittebenen. Fig. 14 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie DD aus Fig. 13. Fig. 15 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie EE aus Fig. 13. Insbesondere in den Fig. 14 und 15 ist gut zu erkennen, dass das Verschlussorgan 2 in diesem Ausführungsbeispiel als ebene Platte ausgeführt ist. Diese Platte bzw. das Verschlussorgan 2 weist auf zueinander gegenüberliegenden Seiten die Großflächen 16 und 17 auf, welche mittels des Plattenrandes 18 miteinander verbunden sind. In der von der Ventilstange 28 abgewandten Großfläche 16 sind sowohl der Verbindungskanal 5 als auch die Dichtungen 8, 9 und 10 angeordnet. Der Verbindungskanal 5 ist in dem ersten hier gezeigten Ausführungsbeispiel als eine nach außen hin offene nutartige Vertiefung ausgeführt. Es handelt sich in anderen Worten somit um einen einseitig vollständig offenen Kanal. Die Dichtung 8 wird von einem Dichtungsring gebildet, welcher den Verbindungskanal 5 in der Großfläche 16 vollständig umgibt. Mit der Dichtung 8 wird das Verschlussorgan 2 in der nachfolgend noch erläuterten Verbindungsstellung in diesem Ausführungsbeispiel sowohl gegen den Einströmventilsitz 6 als auch gegen die Ausströmventilsitze 7 gedrückt. Die in derselben Großfläche 16 und damit die im Verschlussorgan 2 vorhandenen Dichtungen 9 und 10 sind die hier ebenfalls als Dichtungsringe ausgeführten Dichtungen, mit welchen das Verschlussorgan 2 in der Trennstellung gegen die Ausströmventilsitze 7 gedrückt ist.

[0026] In der zur Großfläche 16 gegenüberliegenden Großfläche 17 ist die Ventilstange 28 am Verschlussorgan 2 fixiert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine einstückige Ausbildung von Verschlussorgan 2 und Ventilstange 28, was natürlich aber nicht immer so sein muss. Die Ventilstange 28 verbindet jedenfalls das Verschlussorgan 2 mit den beiden Ventilantrieben 11 und 12, wobei das hier einstückig an der Ventilstange 28 angeordnete Zahnrad 26 ein Teil des ersten Ventilantriebs 11 und der hier ebenfalls einstückig an der Ventilstange 28 angeordnete Antriebskolben 29 ein Teil des zweiten Ventilantriebs 12 ist. Die Ausgestaltung der Ventilantriebe in diesem Ausführungsbeispiel wird weiter unten noch im Detail erläutert.

[0027] Hingewiesen wird auch noch auf die am Plattenrand 28 angeordnete Dichtung 32. Auch hier handelt es sich um einen in sich geschlossenen Dichtungsring. Die Dichtung 32 bzw. der Dichtungsring, welcher diese Dichtung 32 bildet, ist um den gesamten Plattenrand 28 umlaufend ausgebildet.

[0028] Erfindungsgemäß ist auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel eines Ventils vorgesehen, dass die Bewegung des Verschlussorgans 2 zwischen der Verbindungsstellung und der Trennstellung eine Abhebebewegung des Verschlussorgans 2 und eine Rotation um eine Rotationsachse 13 und eine Andrückbewegung umfasst und die Abhebebewegung und die Andrückbewegung jeweils zumindest eine zur Rotationsachse 13 parallele Bewegungskomponente aufweisen. Dies gilt sowohl für die Bewegung von der Verbindungsstellung in die Trennstellung, wie auch umgekehrt.

[0029] Abgesehen vom letzten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen um solche, bei denen die Richtung der Abhebebewegung und die Richtung der Andrückbewegung ausschließlich lineare und zur Rotationsachse parallele Bewegungskomponenten 14 und 15 aufweisen. In diesen Ausgestaltungsformen, bei denen es bei der Abhebebewegung und bei der Andrückbewegung jeweils nur eine einzige lineare Bewegungskomponente gibt, könnte man entsprechend auch von Bewegungsrichtungen 14 und 15 des Verschlussorgans 2 sprechen.

[0030] In allen hier gezeigten Ausführungsbeispielen, also auch im ersten Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Ventilantriebe 11 und 12 vorgesehen, um einerseits die Rotationsbewegung des Verschlussorgans 2 um die Rotationsachse 13 und andererseits aber auch die Abhebebewegung und die Andrückbewegung des Verschlussorgans 2 auszuführen. Der erste Ventilantrieb 11, welcher zur Rotation des Verschlussorgans 2 um die Rotationsachse 13 vorgesehen ist, ist besonders gut in den Schnittdarstellungen gemäß Fig. 3 und 8 zu sehen. Der erste Ventilantrieb 11 weist einen als Zahnstange 22 ausgebildeten, in dem Zylinder 25 verschiebbar angeordneten Kolben auf, welcher mit den Zahnstangendichtungen 23 gegen die Innenwand des Zylinders 25 abgedichtet ist. Die Zähne der Zahnstange 22 greifen in das fix an der Ventilstange 28 angeordnete Zahnrad 26 ein. Durch Verschieben der Zahnstange 22 innerhalb des Zylinders 25 wird das Zahnrad 26 und damit auch das Verschlussorgan 2 um die Rotationsachse 13 rotiert. Fig. 3 zeigt eine der Endstellungen der Zahnstange 22, bei der sich diese ganz am rechten Ende des Zylinders 25 befindet. Fig. 8 zeigt die gegenüberliegende andere Endstellung. Der Ventilantrieb 11 dieses Ausführungsbeispiels ist so ausgelegt, dass eine Verschiebung der Zahnstange 22 von einer in die andere Endlage eine Rotation des Verschlussorgans 2 um einen Winkel von 90° um die Rotationsachse 13 nach sich zieht. Um diese Verschiebung der Zahnstange 22 im Zylinder 25 auszuführen, kann über die jeweiligen Anschlüsse 24 ein entsprechendes Fluid in die entsprechenden Arbeitsräume des Zylinders 25 eingeführt werden. Bei der Druckbeaufschlagung über einen der Anschlüsse 24 wird entsprechend das Fluid auf der anderen Seite über den dortigen Anschluss 24 abgelassen und umgekehrt. Dies ist für pneumatische wie auch hydraulische Antriebe an sich bekannt und muss nicht weiter erläutert werden. Nur der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass es sich bei dem Fluid zur Verschiebung der Zahnstange 22 sowohl um ein Gas als auch um eine Flüssigkeit handeln kann. Dasselbe gilt auch für den zweiten Ventilantrieb 12, welcher zur Ausführung der Andrückbewegung und der Abhebebewegung des Verschlussorgans 2 vorgesehen ist. Auch hier handelt es sich um eine Kolben-Zylinder-Anordnung in diesem Ausführungsbeispiel. Der Zylinder 31 des zweiten Ventilantriebs 12 ist im Gehäuse 21 angeordnet. Der fix an der Ventilstange 28 und damit auch fix am Verschlussorgan 2 angeordnete Antriebskolben 29 ist mit seiner Kolbendichtung 30 gegen die Wand des Zylinders 31 abgedichtet. Der Antriebskolben 29 kann auf seinen einander gegenüberliegenden Seiten pneumatisch oder hydraulisch, also mittels Gas oder mittels Flüssigkeit beaufschlagt werden. Dies kann über entsprechende Anschlüsse 27 erfolgen.

[0031] An dieser Stelle sei allerdings darauf hingewiesen, dass die hier realisierten Ventilantriebe 11 und 12 nur Beispiele sind. Es ist dem Fachmann beim Stand der Technik an sich bekannt, dass entsprechende Dreh- und Linearantriebe auf sehr unterschiedliche Art und Weise ausgeführt werden können. Es kann sich allgemein um verschiedenartige pneumatische, hydraulische, elektrische oder sonstige also auch um von Hand zu betätigende Antriebe handeln. Wie bereits eingangs erläutert, ist es auch möglich, für die Rotationsbewegung um die Rotationsachse 13 und für die Andrück- und Abhebebewegung nur einen einzigen entsprechend geeigneten Ventilantrieb vorzusehen. Die Erfindung ist also keinesfalls auf die hier dargestellte Anzahl und Art der Ventilantriebe beschränkt.

[0032] Nachfolgend wird anhand der Fig. 4 bis 7 und 9 bis 12 erläutert, wie das Verschlussorgan 2 des Ventils 1 beim Verstellen von der Verbindungsstellung in die Trennstellung erfindungsgemäß bewegt wird.

[0033] Die Fig. 4 und 5 zeigen zunächst das Verschlussorgan 2 in der Verbindungsstellung. In dieser ist der Verbindungskanal 5 so angeordnet, dass die Einströmöffnung 3 über ihn mit den Ausströmöffnungen 4 verbunden ist. In dieser Verbindungsstellung kann über die Einströmöffnung 3 eintretendes Fluid durch den Verbindungskanal 5 hindurch zu den Ausströmöffnungen 4 strömen und durch diese wieder austreten. In der Verbindungsstellung ist das Verschlussorgan 2 unter Zwischenschaltung der Dichtung 8 gegen den Einströmventilsitz 6 und hier auch gegen die Ausströmventilsitze 7 gedrückt, sodass der Verbindungskanal 5 gegen diese Ventilsitze 6 und 7 abgedichtet ist und kein Fluid hinter das Verschlussorgan 2 in das Innere des Ventils 1 strömen kann. Um nun das Verschlussorgan 2 von den Ventilsitzen 6 und 7 abzuheben wird der zweite Ventilantrieb 12 durch entsprechende Druckbeaufschlagung des Antriebskolbens 29 so betätigt, dass er die Ventilstange 28 samt Verschlussorgan 2 entlang der Bewegungsrichtung bzw. Bewegungskomponente 14 so verschiebt, dass das Verschlussorgan 2 und hier auch die Dichtung 8 vom Einströmventilsitz 6 und auch vom Ausströmventilsitz 7 abgehoben werden. Die am Ende dieser hier ausschließlich linearen Abhebebewegung erzielte Stellung ist in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Ausgehend von dieser abgehobenen Stellung des Verschlussorgans 2 wird das Verschlussorgan 2 anschließend durch Betätigen des ersten Ventilantriebs 11 um die Rotationsachse 13 rotiert. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine Rotation um 90°. Die am Ende dieser Rotationsbewegung erreichte Stellung ist in den Fig. 9 und 10 gezeigt. Die Rotationsbewegung wie auch die Abhebe- und Andrückbewegung des Verschlussorgans sind jeweils Relativbewegungen zum Ventilgehäuse 21.

[0034] Um nun die Trennstellung zu erreichen, in der in diesem Ausführungsbeispiel sowohl die Einströmöffnung 3 als auch die Ausströmöffnung 4 vom Verschlussorgan 2 abgedichtet sind, wird nun ausgehend von den Stellungen gemäß Fig. 9 und 10 das Verschlussorgan in Bewegungsrichtung 15, also hier wiederum mit einer rein linearen Bewegungskomponente wieder unter Zwischenschaltung der Dichtungen 8, 9 und 10 gegen den Einströmventilsitz 6 und den Ausströmventilsitz 7 gedrückt. Die Endstellung dieser Andrückbewegung ist in den Fig. 11 und 12 zu sehen. In dieser befindet sich das Verschlussorgan 2 in der Trennstellung, in der der Verbindungskanal 5 die Einströmöffnung 3 nicht mehr mit den Ausströmöffnungen 4 verbindet und das Verschlussorgan 2 unter Zwischenschaltung der Dichtungen 8, 9 und 10 so an die Einström- und Ausströmventilsitze 6 und 7 gedrückt ist, dass die Einströmöffnung 3 und, wie in diesem Ausführungsbeispiel, auch die Ausströmöffnungen 4 abgedichtet sind.

[0035] Anhand der Fig. 4 bis 7 und 9 bis 12 ist gut zu sehen, dass in diesem Ausführungsbeispiel die Richtung der Abhebebewegung und die Richtung der Andrückbewegung ausschließlich lineare und zur Rotationsachse parallele Bewegungskomponenten 14 und 15 aufweisen.

[0036] Mittels der hier als Ring ausgebildeten Dichtung 32 ist in diesem Ausführungsbeispiel das Verschlussorgan 2 zusätzlich am Plattenrand 18 gegen das Ventilgehäuse 21 des Ventils abgedichtet. Diese Abdichtung des Plattenrands 18 gegen das Ventilgehäuse 21 mittels der Dichtung 32 ist auch dann wirksam, wenn das Verschlussorgan 2 vom Einströmventilsitz 6 und vom Ausströmventilsitz 7 abgehoben ist. Diese zusätzliche Dichtung 32 verhindert auch dann in diesen Stellungen, dass über die Einströmöffnung 3 einströmende Fluide hinter das Verschlussorgan 2 ins Innere des Ventilgehäuses 21 eindringen können. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn besonders aggressive Fluide zum Einsatz kommen.

[0037] Anhand der Fig. 16 bis 19 wird nun eine erste abgewandelte Variante dieses bislang geschilderten ersten Ausführungsbeispiels erläutert. Der wesentliche Unterschied besteht in der Ausgestaltungsform des Verbindungskanals 5 im Verschlussorgan 2 und den sich daraus ergebenden Änderungen in der Anordnung der Dichtungen 8, 9 und 10 im Verschlussorgan 2.

[0038] Während beim ersten Ausführungsbeispiel der Verbindungskanal 5 als eine zur Großfläche 16 durchgehend offene Nut ausgebildet ist, ist der Verbindungskanal in der Variante gemäß Fig. 16 bis 19 so in das Innere des Verschlussorgans 2 hineinversenkt, dass nur noch die Eintrittsöffnungen 19 und die Austrittsöffnungen 20 dieses Verbindungskanals 5 in der Großfläche 16 als Öffnungen zu sehen sind. Entsprechend ist auch nicht mehr eine einzige um den Verbindungskanal 5 umlaufende Dichtung 8 vorgesehen. Stattdessen ist nun jede Eintrittsöffnung 19 und jede Austrittsöffnung 20 von einem eigenen Dichtungsring 8 umgeben. Dies ist besonders gut in der Draufsicht gemäß Fig. 17 auf die Großfläche 16 des Verschlussorgans 2 zu sehen. Fig. 18 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie FF aus Fig. 17. Fig. 19 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie GG aus Fig. 17. In Fig. 16 ist die Verbindungsstellung dargestellt. Bis auf die genannten Unterschiede unterscheidet sich die Variante gemäß der Fig. 16 bis 19 aber weder in der Ausgestaltungsform noch in der Funktion vom ersten Ausführungsbeispiel, sodass hier auf weitere Darstellungen und Erläuterungen verzichtet und auf die obigen Erläuterungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen wird.

[0039] Die Fig. 20 bis 23 zeigen eine zweite Abwandlungsform des ersten Ausführungsbeispiels. Bei dieser Abwandlungsform ist nur noch eine einzige Ausströmöffnung 4 vorhanden. Hierdurch kann der Verbindungskanal 5 im Verschlussorgan 2 kürzer ausgeführt werden, wie dies in Fig. 21 in einer Draufsicht auf die Großfläche 16 des Verschlussorgans 2 gut zu sehen ist. Es entfällt auch die Notwendigkeit der Dichtung 10, sodass dieses Ausführungsbeispiel insgesamt mit nur zwei Dichtungen 8 und 9 in der Großfläche 16 auskommt. Die Fig. 22 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie HH und die Fig. 23 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II. Ansonsten entspricht auch diese zweite abgewandelte Variante dem ersten Ausführungsbeispiel sowohl in ihrem Aufbau als auch in ihrer Funktion, sodass auch hier unter Verweis auf die obigen Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel auf weitere Erläuterungen verzichtet werden kann.

[0040] Die Fig. 24 bis 28 zeigen Darstellungen zu einer dritten Abwandlungsform des ersten Ausführungsbeispiels. Hier ist das Ventil 1 als sogenanntes 2-2-Wege-Ventil ausgebildet. Auch hier sind eine Einströmöffnung 3 und zwei Ausströmöffnungen 4 vorhanden, allerdings wird die Einströmöffnung 3 durch die nachfolgend geschilderte Ausgestaltungsform des Verbindungskanals 5 in einer Verbindungsstellung immer nur mit einer der Ausströmöffnungen 4 verbunden, sodass es hier zwei verschiedene Verbindungsstellungen gibt. Fig. 24 zeigt eine perspektivische Außenansicht auf das Ventil 1, Fig. 25 eine Draufsicht. Fig. 26 zeigt einen Schnitt entlang der abgewinkelten Schnittlinie JJ aus Fig. 25. Fig. 27 zeigt eine Draufsicht auf die Großfläche 16 des Verschlussorgans 2 und Fig. 28 einen Schnitt entlang der Schnittlinie KK im Bereich des Verbindungskanals 5 durch das Verschlussorgan 2. Vom Verbindungskanal 5, welcher hier versenkt im Verschlussorgan 2 angeordnet ist, sind in der Draufsicht gemäß Fig. 27 nur die Eintritts- und Austrittsöffnungen 19 und 20 zu sehen. In den Verbindungsstellungen verbindet der Verbindungskanal 5 die Einströmöffnung 3 mit jeweils einer der Ausströmöffnungen 4. Je nach Stellung des Verschlussorgans 2 sind die Endöffnungen des Verbindungskanals 5 jeweils einmal Eintrittsöffnung 19 und das andere Mal Austrittsöffnung 20. Auch hier ist das Verschlussorgan 2 sowohl in den Trennstellungen als auch in den Verbindungsstellungen jeweils unter Zwischenschaltung der entsprechenden Dichtung 8, 9 und 10 gegen den Einströmventilsitz 6 und die Ausströmventilsitze 7 gedrückt. Um alle Stellungen realisieren zu können, kann das Verschlussorgan 2 in diesem Ausführungsbeispiel auch mehr als 90° um die Rotationsachse 13 rotiert werden. Ansonsten entsprechen die Funktion und der Aufbau des Ventils 1 wiederum dem ersten Ausführungsbeispiel, sodass auf detailliertere Schilderungen hierzu verzichtet wird.

[0041] Während bei den bislang geschilderten Ausgestaltungsformen der Erfindung die Richtung der Abhebebewegung und die Richtung der Andrückbewegung des Verschlussorgans jeweils ausschließlich lineare und zur Rotationsachse parallele Bewegungskomponenten 14 und 15 aufgewiesen haben, zeigt Fig. 29 in einer schematischen Darstellung eine Ausführungsvariante der Erfindung, bei der das Verschlussorgan 2 bei der Abhebebewegung und bei der Andrückbewegung um ein Schwenkgelenk 36 Schwenkbewegungen in den Richtungen 35 ausführt. In der Variante gemäß Fig. 29 weist aber auch jede dieser Schwenkbewegungen 35 beim Abheben und beim Andrücken des Verschlussorgans 2 an den Einströmventilsitz 6 und den Ausströmventilsitz 7 immer eine zur Rotationsachse 13 parallele Bewegungskomponente 14 und 15 auf, wobei dies zumindest dann der Fall ist, wenn das Verschlussorgan 2 gegen die Ventilsitze gedrückt ist. Die anderen Bewegungskomponenten 33 und 34, welche aus den Schwenkbewegungen 35 resultieren, sind in Fig. 29 der Vollständigkeit halber dargestellt.

[0042] Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 29 ist das Verschlussorgan 2 samt erstem

Ventilantrieb 11 an einem Schwenkarm 37 befestigt, welcher um das Schwenkgelenk 36 mittels des zweiten Ventilantriebs 12 verschwenkt wird. Die Ventilantriebe 11 und 12 können wiederum beliebig gemäß des Standes der Technik ausgebildet sein. Der Ventilantrieb 12 könnte z.B. eine pneumatische oder hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung oder ein anderer Linearantrieb sein. Bei dem für die Rotationsbewegung des Verschlussorgans 2 um die Rotationsachse 13 zuständigen ersten Ventilantrieb 11, kann es sich ebenfalls um einen pneumatischen, hydraulischen, aber auch elektrischen oder sonstigen Rotationsantrieb handeln. Die Einströmöffnung 3 und auch die Ausströmöffnung 4 sind hier in einer Grundplatte 39 ausgebildet. Um im abgehobenen Zustand ein Entweichen der über die Einströmöffnung 3 eingetragenen Fluide zu verhindern, kann das Verschlussorgan 2 mit hier schematisch dargestellten Balg-Abdichtungen 38 gegen die Grundplatte 39 abgedichtet sein. Fig. 30 zeigt einen Blick auf die Großfläche 16 des hier zur Anwendung kommenden Verschlussorgans 2. Gut zu sehen sind wiederum der in Form einer offenen Nut ausgebildete Verbindungskanal 5 umgeben von der Dichtung 8 sowie die beiden Dichtungen 9 und 10. Die Dichtung 8 sorgt für eine entsprechende Abdichtung in der Verbindungsstellung gemäß Fig. 29, wenn das Verschlussorgan 2 so an die Ventilsitze 6 und 7 angedrückt ist, dass Fluid von der Einströmöffnung 3 über den Verbindungskanal 5 zur Ausströmöffnung 4 strömen kann. Die Dichtungen 9 und 10 sorgen für eine entsprechende Abdichtung sowohl der Einströmöffnung 3 als auch der Ausströmöffnung 4, wenn sich das Verschlussorgan entsprechend um 90° um die Rotationsachse 13 gedreht und an die Ventilsitze 6 und 7 angedrückt in der hier nicht dargestellten Trennstellung befindet.

Claims (10)

1. Ansprüche

   1. Ventil (1) mit zumindest einem Verschlussorgan (2) und zumindest einer Einströmöffnung (3) für zumindest ein Fluid und zumindest einer Ausströmöffnung (4) für das Fluid, wobei das Verschlussorgan (2) zumindest einen Verbindungskanal (5) aufweist und die Einströmöffnung (3) von einem Einströmventilsitz (6) und die Ausströmöffnung (4) von einem Ausströmventilsitz (7) umgeben ist und das Verschlussorgan (2) zumindest eine Verbindungsstellung aufweist, in der das Verschlussorgan (2) mittels seines Verbindungskanals (5) die Einströmöffnung (3) mit der Ausströmöffnung (4) verbindet, und zumindest eine Trennstellung aufweist, in der das Verschlussorgan (2) die Einströmöffnung (3) von der Ausströmöffnung (4) trennt, wobei das Verschlussorgan (2) sowohl in der Verbindungsstellung als auch in der Trennstellung unter Zwischenschaltung von, vorzugsweise jeweils, zumindest einer Dichtung (8, 9, 10) gegen den Einströmventilsitz (6) und vorzugsweise auch gegen den Ausströmventilsitz (7) gedrückt ist und das Verschlussorgan (2) von zumindest einem Ventilantrieb (11, 12) zwischen der Verbindungsstellung und der Trennstellung hin und her bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Verschlussorgans (2) zwischen der Verbindungsstellung und der Trennstellung eine Abhebebewegung des Verschlussorgans (2) und eine Rotation um eine Rotationsachse (13) und eine Andrückbewegung umfasst und die Abhebebewegung und die Andrückbewegung jeweils zumindest eine zur Rotationsachse (13) parallele Bewegungskomponente (14, 15) aufweisen.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Abhebebewegung und die Richtung der Andrückbewegung ausschließlich lineare und zur Rotationsachse parallele Bewegungkomponenten (14, 15) aufweisen.
3. 3. Ventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung(en) (8, 9, 10), unter deren Zwischenschaltung das Verschlussorgan (2) in der Verbindungsstellung und in der Trennstellung gegen den Einströmventilsitz (6) und vorzugsweise auch gegen den Ausströmventilsitz (7) gedrückt ist, permanent am und/oder im Verschlussorgan (2) angeordnet sind.
4. 4. Ventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (2) als ebene oder gebogene Platte ausgebildet ist.
5. 5. Ventil (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte zwei, vorzugsweise zumindest bereichsweise zueinander parallele, Großflächen (16, 17) und einen diese Großflächen (16, 17) miteinander verbindenden Plattenrand (18) aufweist und der Verbindungskanal (5) oder zumindest Ein- und Austrittsöffnungen (19, 20) des Verbindungskanals (5) in einer der Großflächen (16, 17) angeordnet ist bzw. sind.
6. 6. Ventil (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte zwei, vorzugsweise zumindest bereichsweise zueinander parallele, Großflächen (16, 17) und einen diese Großflächen (16, 17) miteinander verbindenden Plattenrand (18) aufweist und der Plattenrand (18), vorzugsweise permanent, gegen ein Ventilgehäuse (21) des Ventils (1) abgedichtet ist.
7. 7. Ventil (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte zwei, vorzugsweise zumindest bereichsweise zueinander parallele, Großflächen (16, 17) und einen diese Großflächen (16, 17) miteinander verbindenden Plattenrand (18) aufweist und die Dichtung(en) (8, 9, 10), unter deren Zwischenschaltung das Verschlussorgan (2) in der Verbindungsstellung und in der Trennstellung gegen den Einströmventilsitz (6) und vorzugsweise auch gegen den Ausströmventilsitz (7) gedrückt ist, an und/oder in einer der Großflächen (16, 17) angeordnet sind.
8. 8. Ventil (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte zwei, vorzugsweise zumindest bereichsweise zueinander parallele, Großflächen (16, 17) und einen diese Großflächen (16, 17) miteinander verbindenden Plattenrand (18) aufweist und die Rotationsachse (13) orthogonal auf zumindest einer der Großflächen (16, 17) steht.
9. 9. Ventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) zur Ausführung der Rotationsbewegung des Verschlussorgans (2) einen ersten Ventilantrieb (11) aufweist und zur Ausführung der Abhebebewegung und der Andrückbewegung zumindest einen zweiten Ventilantrieb (12) aufweist.
10. 10. Ventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) ein (das) Ventilgehäuse (21) aufweist und das Verschlussorgan (2) relativ zum und/oder im Ventilgehäuse (21) zwischen der Verbindungsstellung und der Trennstellung hin und her bewegbar ist und der Einströmventilsitz (6) und der Ausströmventilsitz (7) am Ventilgehäuse (21) fixiert, vorzugsweise ausgebildet, sind. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen