DE102021004243B4 - Ventil und Verwendung eines Ventils - Google Patents

Ventil und Verwendung eines Ventils Download PDF

Info

Publication number
DE102021004243B4
DE102021004243B4 DE102021004243.3A DE102021004243A DE102021004243B4 DE 102021004243 B4 DE102021004243 B4 DE 102021004243B4 DE 102021004243 A DE102021004243 A DE 102021004243A DE 102021004243 B4 DE102021004243 B4 DE 102021004243B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
sleeve
cone
fluid outlet
openings
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
DE102021004243.3A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102021004243A1 (de
Inventor
Michael Jarchau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA MECHANICAL EQUIPMENT ITALIA S.P.A., IT
Original Assignee
GEA Mechanical Equipment Italia SpA
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
Priority to DE102021004243.3A priority Critical patent/DE102021004243B4/de
Application filed by GEA Mechanical Equipment Italia SpA filed Critical GEA Mechanical Equipment Italia SpA
Priority to EP22754553.0A priority patent/EP4200550B1/de
Priority to AU2022330596A priority patent/AU2022330596A1/en
Priority to JP2023526064A priority patent/JP2024511246A/ja
Priority to PCT/IB2022/056990 priority patent/WO2023021349A1/en
Priority to KR1020237015861A priority patent/KR20230147592A/ko
Priority to US18/256,586 priority patent/US20240035577A1/en
Priority to BR112023009246A priority patent/BR112023009246A2/pt
Priority to CA3197364A priority patent/CA3197364A1/en
Priority to CN202280007969.4A priority patent/CN116583690A/zh
Publication of DE102021004243A1 publication Critical patent/DE102021004243A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102021004243B4 publication Critical patent/DE102021004243B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22—Gate 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
    • F16K3/24—Gate 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
    • F16K3/26—Gate 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
    • F16K3/267—Combination of a sliding valve and a lift valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/30—Details
    • F16K3/32—Means for additional adjustment of the rate of flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/04—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level, the throttle being incorporated in the closure member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41—Emulsifying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/44—Mixers in which the components are pressed through slits
    • B01F25/441—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the configuration of the surfaces forming the slits
    • B01F25/4413—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the configuration of the surfaces forming the slits the slits being formed between opposed conical or cylindrical surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/44—Mixers in which the components are pressed through slits
    • B01F25/442—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the relative position of the surfaces during operation
    • B01F25/4423—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the relative position of the surfaces during operation the surfaces being part of a valve construction, formed by opposed members in contact, e.g. automatic positioning caused by spring pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71805—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/75—Discharge mechanisms
    • B01F35/754—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer
    • B01F35/7547—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer using valves, gates, orifices or openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/08—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Abstract

Ventil, mit einem in einem Gehäuse (1) angeordneten, ein erstes Ventilelement und ein zweites Ventilelement sowie einen Fluidein-(5) und einen Fluidausgang (6) aufweisenden Ventilkörper, wobei zwischen den Ventilelementen ein Spalt (14) gebildet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:- das erste Ventilelement ist als Hülse (3) ausgebildet, mit einer sich zum Fluidausgang (6) hin zumindest abschnittsweise verjüngenden Innenfläche,- das zweite Ventilelement ist als ein in der Hülse (3) gelagerter Konus (4) ausgebildet, mit gleicher Neigung wie die Innenfläche der Hülse (3) unter Bildung des Spalts (14),- zwischen der Hülse (3) und der Innenfläche des Gehäuses (1) ist ein zum Fluidausgang (6) offener Ringraum (8) gebildet,- die Hülse (3) weist zum Ringraum (8) Durchgangsbohrungen (10) und der Konus (4) zur Hülse (3) sowie zum Fluideingang (5) hin Durchgangsöffnungen (9) auf,- die Hülse (3) und der Konus (4) sind axial relativ zueinander verstellbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Derartige Ventile finden beispielsweise bei Emulgier- und Mischverfahren, insbesondere bei mehrphasigen Fluiden großer Durchflussmengen Verwendung. Dabei werden Emulsionen und Dispersionen über eine Hochdruckpumpe auf einen verfahrensabhängigen Druck im Bereich von typischerweise etwa 50 bis 500 bar gebracht und in einem als Homogenisierventil bekannten Ventil durch enge Spalten gedrückt.
  • Bei der dabei auftretenden Entspannung wird auf Grund von Turbulenzen und Scherung die gewünschte Zerkleinerung der dispersen Phase erzielt. Angestrebt wird eine möglichst kleine Partikelgröße bei enger Partikelgrößenverteilung und möglichst geringem Energieeinsatz.
  • Die Spalthöhe ist abhängig vom Volumenstrom der Prozessfluide und soll möglichst klein bleiben, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Daher kommen bei größeren Volumenströmen sogenannte Mehrspaltventile zum Einsatz, in denen der Gesamtdurchfluss auf einzelne Spalte geringer Höhe parallel aufgeteilt wird, die durch mehrere Ventilscheiben gebildet werden. Diese Art von Ventil ist seit über 40 Jahren bekannt, wie in z.B. in EP 0 034 675 A2 offenbart.
  • Solche Mehrspaltventile finden unter anderem in der Pharma- und Kosmetikindustrie Verwendung, ebenso in der Lebensmittelindustrie, hier beispielsweise bei der Verarbeitung von Milchprodukten oder Fruchtsäften.
  • Dazu geeignete Ventile sind u.a. in der US 5 749 650 A , der WO 01/03818 A1 sowie der WO 01/03819 A1 offenbart. Bei diesen Konstruktionen sind mehrere ringförmige Ventilscheiben gestapelt und derart konfiguriert, dass sich zwischen zwei aufeinander liegenden Ventilscheiben ein Spalt bildet.
  • Weitere bekannte Ventile sind in der WO 2012/084986 A1 sowie der US 1507378 A offenbart.
  • In Funktion des Ventils strömt der Volumenstrom des Fluids vom Fluideingang zentral in die Ventilscheiben und durchströmt radial die Spalten unter Aufteilung in radial fließende Einzelvolumenströme. Diese werden anschließend umgelenkt und wieder zusammengeführt und durch ein zweites Ventil auf einen Rückdruck entspannt
  • Allerdings sind die bekannten Ventile sowohl hinsichtlich ihrer Bauart wie auch hinsichtlich ihres Betriebs mit erheblichen Nachteilen behaftet.
  • So müssen die Ventilscheiben jeweils aus einem harten, verschleißbeständigen, rostfreien Werkstoff hergestellt sein, was mit hohen Kosten der Materialbeschaffung und Bearbeitung verbunden ist.
  • Im Übrigen bestehen diese Ventile aus einer großen Anzahl von Einzelteilen, deren Herstellung und Montage nur mit einem entsprechenden Aufwand möglich ist, und die naturgemäß die Störanfälligkeit erhöhen.
  • Hohe Kosten ergeben sich auch daraus, dass zur Zentrierung der Ventilscheiben, beispielsweise bei dem aus der US 5 749 650 A bekannten Ventil, Federelemente vorgesehen sind. Dies erfordert einen entsprechend großen radialen Bauraum, was zu einer Gesamtgröße des Ventils führt, die den Forderungen nach einer auch maßlich optimierten Raumform entgegensteht.
  • Weiterhin wird durch den für die Federn erforderlichen Einbauraum die Reinigungsfähigkeit des Ventils eingeschränkt, was für den Einsatz z. B. in der Lebensmittelindustrie von großem Nachteil ist, da hier eine sogenannte CIP-Reinigung (CIP = Cleaning in Place) ohne Demontage der Komponenten erforderlich ist.
  • Der jeweilige Spalt mit einer vorgegebenen Tiefe zwischen den Ventilscheiben ist nur mit einem entsprechend großen Schleifaufwand bei der Fertigung der Ventilscheiben einbringbar.
  • Überdies bereitet die Anpassung der Ventile herkömmlicher Bauart Probleme bei der Abstimmung der Spalthöhe auf den Volumenstrom bei einem vorgegebenem Homogenisierdruck. Die Spalthöhe ist durch einen festen, durch Schleifen eingebrachten Abstand zwischen den Auflageflächen und der durchströmten Ventilfläche festgelegt.
  • Die erforderliche Summe der durchströmten Spaltenflächen ist bei vorgegebenem Prozessdruck vorbestimmt. Bei ganzzahliger Scheibenanzahl ist in den meisten Fällen daher eine Anpassung erforderlich, um den Druck genau zu erzielen. Dies erfolgt durch Verformung der oberen Scheiben mittels überschüssiger Stellkraft. Dieses Problem tritt besonders stark auf, wenn im Betrieb variable, insbesondere stark unterschiedliche Volumenströme auftreten. Das hat zur Folge, dass die Spalthöhen nicht mehr konstant sind, sondern im oberen Bereich durch Durchbiegung kleiner oder sogar ganz geschlossen sein können.
  • Da die Spalthöhe Einfluß auf die Produktqualität hat, ist diese auch nicht mehr konstant für jeden Spalt, was in Summe die homogene Verteilung negativ beeinflussen kann, was dem Zweck des Prozesses und der Qualitätsanforderung entgegensteht.
  • Unabhängig davon ist die Funktionssicherheit dieses Ventils nicht gewährleistet, da aufgrund der großen, mit Druck beaufschlagten Flächen der Ventilscheiben große Stellkräfte erforderlich sind, aus denen sich ein großer Kraftüberschuss ergibt, wenn prozessbedingte Störungen, beispielsweise durch Luftblasen im Förderstrom, dessen kurzzeitiges Unterbrechen, z.B. durch Umschaltvorgänge, auftreten. Dieser Kraftüberschuss führt zu einer hohen Biegebeanspruchung, insbesondere der zum Fluideingang hin oberen Ventilscheiben, was zu deren Bruch führen kann.
  • Die Erzeugung der Stellkräfte erfolgt bei den Ventilen nach dem Stand der Technik überwiegend kraftgesteuert, das heißt hydraulisch, um die erforderlichen hohen Kräfte zu aufzubringen. Die dafür notwendige Energiequelle ist üblicherweise nicht Bestandteil der Ventil-Installation, so dass ein entsprechendes Aggregat installiert und betrieben werden muss, was ebenfalls mit erhöhten Investitions- und Betriebskosten verbunden ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Ventil der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass es konstruktiv einfacher aufgebaut und kostengünstiger herstellbar ist und seine Funktionssicherheit verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Das neue Ventil zeichnet sich zunächst einmal dadurch aus, dass es mit nur wenigen Bauteilen funktionsfähig herstellbar ist. Daraus folgen sowohl hinsichtlich der Herstellung und Montage wie auch hinsichtlich des Betriebs deutliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Diese ergeben sich unter anderem aus der kostenreduzierten Fertigung und der geringeren Störanfälligkeit, mit einer Senkung der Betriebskosten.
  • Bei dem genannten Stand der Technik, mit einer Mehrzahl von Ventilscheibenpaaren, ist zwischen jeweils einem aus einem ersten und einem zweitem Ventilelement gebildeten Ventilscheibenpaar ein-axialer Spalt vorhanden. Nach der Erfindung sind durch lediglich zwei Ventilelemente, nämlich einer Hülse als erstem Ventilelement und einem darin gelagerten Konus als zweitem Ventilelement, eine Vielzahl von Spalten gebildet, mit jeweils einem Durchgang zu einem Ringraum, der zwischen der Hülse und einem zum Fluidausgang offenen Gehäuse, das den Ventilkörper umschließt, vorgesehen ist.
  • Dabei ist entscheidend, dass die dem Konus zugewandte Innenfläche der Hülse sich zum Fluidausgang hin verjüngt und die Außenfläche des Konus mit gleicher Neigung ausgebildet ist. Durch eine axiale Relativverstellung der Hülse zum Konus, die durch ein Verstellelement erfolgen kann, ist die Spalthöhe, das heißt der Abstand zwischen der Außenfläche des Konus und der Innenfläche der Hülse, einstellbar und zwar synchron für alle Spalten gleich.
  • Bei der Entspannung des Fluids treffen jeweils zwei entgegengerichtete Strahlen nach dem Spaltaustritt in der benachbarten umlaufenden Nut aufeinander, wodurch eine zusätzliche Homogenisierwirkung entsteht.
  • Auch die erforderlichen Stellkräfte sind wesentlich geringer als bei den bekannten Ventilen, wobei das Verstellelement kraft- oder weggesteuert mit hoher Präzision agieren kann. Der kraftgesteuerte Antrieb kann hydraulisch oder pneumatisch erfolgen, der weggesteuerte über Feingewinde, Differenzgewinde, Piezoaktoren oder dergleichen. Die Wegsteuerung bietet eine höhere Steifigkeit des Systems, die bei Einsätzen, die kurze Ansprechzeiten erfordern, vorteilhaft ist, beispielsweise bei schnellen Regelaufgaben zum Ausgleich einer Druckpulsation.
  • Anhand des Stellsignals sind quantitative Informationen über die aktuelle Spalthöhe aller Spalte verfügbar, die für Regel- und Überwachungsaufgaben, zur Dokumentation und für die Qualitätssicherung von Bedeutung sein können.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einer relativ kleinen Baugröße und in Funktion geringen hydraulischen Kräften. Diese und die geringe Anzahl benötigter Bauteile ermöglicht den Betrieb mit höheren Betriebsdrücken. Durch die kompakte und steife Bauweise sowie die fehlenden Federelemente ist überdies die Schwingungsanfälligkeit minimiert, die sich beim Stand der Technik durch hochfrequente Strömungsgeräusche manifestieren kann, die dann entstehen, wenn ein FederMasse-Systeme mit einer Resonanzfrequenz angeregt werden.
  • Neben der Verwendung des neuen Ventils als, wie beschrieben, Homogenisierungsventil kann das Ventil grundsätzlich auch als Hydraulikventil, z.B. als 2/2-Wegeventil oder als Druckminderventil in wasser- und ölhydraulischen Systemen eingesetzt werden, auch im gleichen Prozess, was zu einem hohen Standardisierungsgrad und einem verbessertem Ersatzteilmanagement in der Anlagentechnik führt. Letztere Beispiele sind jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung.
  • Denkbar ist überdies zum Betrieb des Ventils der Einsatz eines in beide Richtungen agierenden Verstellelements, wodurch ein Betrieb bei Umkehr der Strömungsrichtung möglich ist, was vor allem im Fall einer CIP-Reinigung des Ventils besonders vorteilhaft ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Es zeigen:
    • 1 ein Ventil nach der Erfindung in einer geschnittenen Seitenansicht,
    • 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Ventils gemäß der Kennzeichnung X in 1.
  • In der 1 ist in einer geschnittenen Seitenansicht ein Ventil dargestellt, das ein Gehäuse 1 aufweist, in dem ein rotationssymmetrischer Ventilkörper 2 angeordnet ist. Dieser Ventilkörper 2 besteht aus einem als Hülse 3 ausgebildeten ersten Ventilelement sowie einem darin gelagerten, zweiten Ventilelement, das als Konus 4 gestaltetet ist, mit einem zentralen, axial ausgerichteten Kanal 7, der in fluidoffener Verbindung mit einem Fluideingang 5 steht.
  • Koaxial dazu und räumlich getrennt ist ein Fluidausgang 6 vorgesehen, der im Beispiel in einen zylindrischen Endbereich des Konus 4 eingebracht ist. Anstelle der axialen Ausrichtung des Fluideingangs 5 und/oder des Fluidausgangs 6 kann die Ausrichtung auch abgewinkelt, insbesondere rechtwinklig sein, wodurch eine flexible und kostengünstige Installation des Ventils möglich ist.
  • Die Innenfläche der Hülse 3 ist in Richtung zum Fluidausgang 6 hin abschnittsweise als Innenkonus ausgebildet, während die Außenfläche des Konus 4 entsprechend dem Verlauf der Innenfläche der Hülse 3 geneigt ist. Der Neigungswinkel α ist, bezogen auf die Längsachse des Konus 4, so gewählt, dass er größer ist als der Winkel zur Selbsthemmung.
  • Am zylindrischen Endbereich des Konus 4 liegt die Hülse 3 mit ihrer in diesem Bereich gleichfalls zylindrischen Innenfläche an
  • Ausgehend vom Kanal 7 sind in der Wandung des Konus 4 radial ausgerichtete Durchgangsöffnungen 9 vorgesehen, die jeweils auf der der Innenfläche der Hülse 3 zugewandten Seite in eine umlaufende Nut 13 münden.
  • Hinsichtlich ihrer Ausbildung vergleichbare Durchgangsbohrungen 10 sind in die Wand der Hülse 3 eingebracht, wobei diese Durchgangsbohrungen 10 in axialer Richtung des Ventilkörpers 2 versetzt zu den Durchgangsöffnungen 9 des Konus 4 angeordnet sind und auf ihrer dem Konus 4 zugewandten Seite ebenfalls in umlaufende Nuten 13 münden, wobei diese in ihrer Breite größer sind als die Durchmesser der Durchgangsbohrungen 10 bzw. der Durchgangsöffnungen 9. Bevorzugt sind sowohl die Durchgangsbohrungen 10 wie auch die Durchgangsöffnungen 9 jeweils in gleichem Abstand in axialer und in umfänglicher Richtung angeordnet.
  • Gegenüberliegend, also in Richtung zur Innenseite des Gehäuses 1, münden die Durchgangsbohrungen 10 in einen zwischen der Innenseite des Gehäuses 1 und der Hülse 3 gebildeten Ringraum 8, der fluidoffen über Querkanäle 11 mit dem Fluidausgang 6 in Verbindung steht. Die radial ausgerichteten Querkanäle 11 sind in dem zylindrischen Endbereich der Hülse 3 und dem Konus 4 angeordnet.
  • An dem dem Fluidausgang 6 zugeordneten zylinderförmigen Ende des Konus 4 ist ein kraftgesteuertes Verstellelement 12 mit einem axial hin und her bewegbaren Kolben 16 angeordnet, mit dem eine axiale Relativbewegung zwischen der Hülse 3 und dem Konus 4 möglich ist, um so eine genaue Höhe von umfänglichen Spalten 14 einzustellen, durch die das Fluid pressbar ist, wobei die Strömungsrichtung des Fluids in der 1 durch Pfeile kenntlich gemacht ist. Hochdruckdichtungen 17 und 18 dichten die Hochdruckseite zwischen der Hülse 3 und dem Konus 4 im jeweiligen zylindrischen Abschnitt ab.
  • In der 2 ist in einer vergrößerten Abbildung ein Ausschnitt eines Bereichs gezeigt, in dem die einander zugewandten geneigten Flächen der Hülse 3 und des Konus 4 einen umfänglichen Spalt 14 bilden. Dabei sind deren Konturen als Messerkanten 15 ausgebildet. Eine Aufprallwirkung der gegenläufigen Austrittsstrahlen in der umlaufenden Nut 13 sind durch Pfeilangaben ersichtlich.
  • Das Fluid wird unter Druck über den Fluideingang 5 dem Kanal 7 des Konus 3 zugeführt, durch die Durchgangsöffnungen 9 in die Spalten 14 und weiter durch die Durchgangsbohrungen 10 in den Ringraum 8 gepresst, von wo aus das Fluid durch die Querkanäle 11 zum Fluidausgang 6 geführt wird.

Claims (12)

  1. Ventil, mit einem in einem Gehäuse (1) angeordneten, ein erstes Ventilelement und ein zweites Ventilelement sowie einen Fluidein-(5) und einen Fluidausgang (6) aufweisenden Ventilkörper, wobei zwischen den Ventilelementen ein Spalt (14) gebildet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - das erste Ventilelement ist als Hülse (3) ausgebildet, mit einer sich zum Fluidausgang (6) hin zumindest abschnittsweise verjüngenden Innenfläche, - das zweite Ventilelement ist als ein in der Hülse (3) gelagerter Konus (4) ausgebildet, mit gleicher Neigung wie die Innenfläche der Hülse (3) unter Bildung des Spalts (14), - zwischen der Hülse (3) und der Innenfläche des Gehäuses (1) ist ein zum Fluidausgang (6) offener Ringraum (8) gebildet, - die Hülse (3) weist zum Ringraum (8) Durchgangsbohrungen (10) und der Konus (4) zur Hülse (3) sowie zum Fluideingang (5) hin Durchgangsöffnungen (9) auf, - die Hülse (3) und der Konus (4) sind axial relativ zueinander verstellbar.
  2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (9) und die Durchgangsbohrungen (10) in axialer Richtung des Ventilkörpers (2) versetzt zueinander angeordnet sind.
  3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (9) und die Durchgangsbohrungen (10) radial ausgerichtet sind.
  4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Konus (4) einen zum dem Fluideingang (5) offenen, zentralen, sich axial erstreckenden Kanal (7) aufweist.
  5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidausgang (6) konzentrisch und getrennt zum Kanal (7) im Konus (4) vorgesehen ist.
  6. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Verstellung der Hülse (3) relativ zum Konus (4) ein kraft- oder weggesteuertes Verstellelement (12) angeschlossen ist.
  7. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (8) Querkanäle (11) aufweist, die in den Fluidausgang (6) münden.
  8. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (9) und/oder die Durchgangsbohrungen (10) an ihren einander zugewandten Seiten in im Querschnitt breitere umlaufende Nuten (13) münden.
  9. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (9) und/oder die Durchgangsbohrungen (10) jeweils in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind.
  10. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluideingang (5) und der Fluidausgang (6) koaxial oder winklig zueinander verlaufen.
  11. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (α) der Innenfläche der Hülse (3) größer ist als der Winkel zur Selbsthemmung.
  12. Verwendung eines Ventils nach Anspruch 1 als Homogenisierungsventil.
DE102021004243.3A 2021-08-20 2021-08-20 Ventil und Verwendung eines Ventils Active DE102021004243B4 (de)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021004243.3A DE102021004243B4 (de) 2021-08-20 2021-08-20 Ventil und Verwendung eines Ventils
CA3197364A CA3197364A1 (en) 2021-08-20 2022-07-28 Valve
JP2023526064A JP2024511246A (ja) 2021-08-20 2022-07-28 バルブ
PCT/IB2022/056990 WO2023021349A1 (en) 2021-08-20 2022-07-28 Valve
KR1020237015861A KR20230147592A (ko) 2021-08-20 2022-07-28 밸브
US18/256,586 US20240035577A1 (en) 2021-08-20 2022-07-28 Valve
EP22754553.0A EP4200550B1 (de) 2022-07-28 Ventil
AU2022330596A AU2022330596A1 (en) 2021-08-20 2022-07-28 Valve
CN202280007969.4A CN116583690A (zh) 2021-08-20 2022-07-28 阀
BR112023009246A BR112023009246A2 (pt) 2021-08-20 2022-07-28 Válvula

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021004243.3A DE102021004243B4 (de) 2021-08-20 2021-08-20 Ventil und Verwendung eines Ventils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102021004243A1 DE102021004243A1 (de) 2023-02-23
DE102021004243B4 true DE102021004243B4 (de) 2023-11-30

Family

ID=82898871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021004243.3A Active DE102021004243B4 (de) 2021-08-20 2021-08-20 Ventil und Verwendung eines Ventils

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20240035577A1 (de)
JP (1) JP2024511246A (de)
KR (1) KR20230147592A (de)
CN (1) CN116583690A (de)
AU (1) AU2022330596A1 (de)
BR (1) BR112023009246A2 (de)
CA (1) CA3197364A1 (de)
DE (1) DE102021004243B4 (de)
WO (1) WO2023021349A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1507378A (en) 1924-02-19 1924-09-02 E F Comegys Homogenizing valve
EP0034675A2 (de) 1980-01-29 1981-09-02 Gaulin Corporation Vorrichtung zum Homogenisieren von Fluida
US5749650A (en) 1997-03-13 1998-05-12 Apv Homogenizer Group, A Division Of Apv North America, Inc. Homogenization valve
WO2001003819A1 (en) 1999-07-09 2001-01-18 Apv North America, Inc. Homogenization valve
WO2001003818A1 (en) 1999-07-09 2001-01-18 Apv North America, Inc. Improved valve members for a homogenization valve
WO2012084986A1 (en) 2010-12-22 2012-06-28 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Homogenizing valve

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1483742A (en) * 1922-01-12 1924-02-12 William Douglas & Sons Ltd Method and means for the treatment of fats and oils
US4679592A (en) * 1985-10-07 1987-07-14 Teledyne Industries, Inc. Valve seat design to reduce cavitation
SE468341C (sv) * 1991-03-20 1997-08-04 Kvaerner Pulping Tech Apparat för blandning av en suspension av ett cellulosahaltigt fibermaterial och ett fluidum
US10094489B2 (en) * 2015-02-03 2018-10-09 Control Components, Inc. Axial resistance valve trim design
JP2017020580A (ja) * 2015-07-10 2017-01-26 アズビル株式会社 調節弁
CN209524091U (zh) * 2018-12-25 2019-10-22 成都斯杰化工机械有限公司 一种多层密封平衡式调节阀
DE102020112308A1 (de) * 2020-05-06 2021-11-11 Hammelmann GmbH Druckregelventil

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1507378A (en) 1924-02-19 1924-09-02 E F Comegys Homogenizing valve
EP0034675A2 (de) 1980-01-29 1981-09-02 Gaulin Corporation Vorrichtung zum Homogenisieren von Fluida
US5749650A (en) 1997-03-13 1998-05-12 Apv Homogenizer Group, A Division Of Apv North America, Inc. Homogenization valve
WO2001003819A1 (en) 1999-07-09 2001-01-18 Apv North America, Inc. Homogenization valve
WO2001003818A1 (en) 1999-07-09 2001-01-18 Apv North America, Inc. Improved valve members for a homogenization valve
WO2012084986A1 (en) 2010-12-22 2012-06-28 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Homogenizing valve

Also Published As

Publication number Publication date
CA3197364A1 (en) 2023-02-23
WO2023021349A1 (en) 2023-02-23
DE102021004243A1 (de) 2023-02-23
KR20230147592A (ko) 2023-10-23
EP4200550A1 (de) 2023-06-28
AU2022330596A1 (en) 2023-05-11
CN116583690A (zh) 2023-08-11
BR112023009246A2 (pt) 2024-02-06
JP2024511246A (ja) 2024-03-13
US20240035577A1 (en) 2024-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1952046B1 (de) Doppelsitzventil
EP0726095A2 (de) Vorrichtung zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstrahls
DE4115626A1 (de) Gleitringdichtungseinrichtung
EP0422137B1 (de) Spiralfilter
DE102020112308A1 (de) Druckregelventil
DE1964923C2 (de) Mischdüsenventil für eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Mischung
DE102021004243B4 (de) Ventil und Verwendung eines Ventils
DE60014094T2 (de) Homogenisierungsventil
WO2011095251A1 (de) Ventil zum regulieren eines fluidstroms
DE19504652C2 (de) Vorrichtung zur Erzeugung eines strichförmigen Auftrags von Leim oder Softflüssigkeit
DE2728697B2 (de) Entspannungsventil
EP0565972A1 (de) Klebstoffauftragventil
DE2426067A1 (de) Hydraulische kraftuebertragungseinrichtung
EP0085852B1 (de) 3/2-Wegeventil
DE102021129828A1 (de) Druckreduziervorrichtung für ein strömendes Fluid
DE4033362C3 (de) Vorrichtung zum Reduzieren des Druckes eines gasförmigen Mediums
DE3734856A1 (de) Spanunempfindliches klappenventil
EP3653895B1 (de) Aerostatisches lager
CH616213A5 (de)
EP1155750B1 (de) Zentrierbare Spaltdichtung, insbesondere für Mühlen und Sichter
DE19830960A1 (de) Trennvorrichtung für eine Rührwerksmühle und Rührwerksmühle mit einer solchen Trennvorrichtung
DE102022115580A1 (de) Homogenisierventil
DE102004004109A1 (de) Vorrichtung zur Verstellung des Matrizendurchmessers beim Ziehen, Durchdrücken und Fließpressen
EP0367206A1 (de) Vorrichtung zum Kühlen der Form oder der Formen einer IS- oder RIS-Maschine zur Herstellung von Hohlglasartikeln
EP1379866A2 (de) Prüfvorrichtung für die ultraschallprüfung von stangenmaterial

Legal Events

Date Code Title Description
R086 Non-binding declaration of licensing interest
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B01F0005080000

Ipc: B01F0025460000

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GEA MECHANICAL EQUIPMENT ITALIA S.P.A., IT

Free format text: FORMER OWNER: JARCHAU, MICHAEL, 23566 LUEBECK, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: MANITZ FINSTERWALD PATENT- UND RECHTSANWALTSPA, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division