DE69004093T2 - Klappenventilanordnung und verfahren. - Google Patents

Description

• Die in dieser Patentanmeldung genannten gemeinsamen Erfinder sind auch gemeinsam Erfinder anderer, damit verknüpfter Patentanmeldungen, die sich allgemein auf Klappenventile beziehen (einschließlich der am 30. Juni 1989 eingereichten Ser. Nr. 374,897 und der am 17. August 1989 eingereichten Nr. 395,234, der am 16. Oktober 1989 eingereichten Nr. 422,354, der am 16. Oktober 1989 eingereichten Nr. 422,380, der am 16. Oktober 1989 eingereichten Nr. 422,487, der am 24. Oktober 1989 eingereichten Nr. 426,921 und der am 15. Dezember 1989 eingereichten Nr. 451,659), die alle zusammen mit der vorliegenden Patentanmeldung eingereicht und anhängig sind, und die alle an Allied-Signal Inc. übertragen wurden.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Ventilvorrichtungen und -verfahren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Klappenventilvorrichtungen und -verfahren, bei denen ein Kanal einen Strömungsweg zum Hindurchführen eines Fluidstromes begrenzt. Ein plattenartiges Ventilglied ist schwenkbar um eine Querachse in dem Kanal angeordnet und ist an ihrem Außenumfange der inneren Wandungsform des Kanal es angepaßt. Das Ventilglied ist zwischen einer ersten Lage, quer zum Strömungsweg, verschwenkbar, in der es im wesentlichen dicht an der Kanalwand anliegt, um die Fluidströmung abzuriegeln, und einer sich generell parallel zum Strömungsweg erstreckenden zweiten Lage, um die Fluidströmung zu gestatten und sie zu steuern.
• Ein herkömmliches Klappenventil wird durch das am 27. Juli 1976 ausgegebene US-Patent Nr. 3,971,414 von H. Illing dargelegt. Das '414-Patent beschreibt auch den allgemeinen Stand der Technik für Klappenventile vor der Erfindung von Illing. Gemäß der Lehre des '414-Patentes kann das für die Drehung des Ventilgliedes eines Klappenventiles aus seiner Geschlossenlage in eine Offenlage benötigte Betätigungsdrehmoment vermindert werden, indem einn angelenktes Ventilglied verwendet wird. Das bedeutet, daß das plattenartige Klappenventilglied bezüglich der Fluidströmung einen vorderen Flügel und einen hinteren Flügel aufweist. Der vordere Flügel des ventilgliedes von Illing wird teilweise von einem Servo- oder Staulappen gebildet, der vom übrigen ventilglied getragen wird und relativ zu diesem schwenkbar beweglich ist. Indem der Staulappen vor dem ventilglied in Öffnungsrichtung geschwenkt wird, so daß er in die Fluidströmung weist, verändert Illing die Anwinkelung und den wirksamen Momentenarm für den Fluiddruck und die Strömungskräfte am Staulappen. Illing hofft, das sich dem Öffnen des ventilgliedes entgegenstellende Gesamtdrehmoment im Vergleich zu zuvor bekannten Klappenventilen zu vermindern. Die Anlenkung des Staulappens ist derart, daß er aus einer fluchtenden Lage heraus schwenkt, um sich während des größten Teiles der Schwenkbewegung des ventilgliedes in Öffnungsrichtung vor diesem zu bewegen. Während des letzten Teiles der Schwenkbewegung des Ventilgliedes in seine voll geöffnete Lage kehrt der Servolappen seine relative Schwenkbewegung um und kehrt in eine fluchtende Lage zurück, welche erreicht wird, wenn das Ventilglied völlig geöffnet ist. Auf diese Weise fluchten das Ventilglied und der Servolappen in der voll geöffneten Lage des Ventilgliedes sowohl miteinander als auch mit der Fluidströmung.
• Eine Verminderung des Betriebsdrehmomentes, das benotigt wird, um das Ventilglied aus seiner geschlossenen in seine offene Lage zu bewegen, wie es der Behauptung nach durch die Erfindung von Illing erreicht wurde, war eine lange erkannte Notwendigkeit auf dem Gebiete der Klappenventile. Leider umfaßt die Erfindung von Illing, wie sie im '414-Patent dargelegt wird, nicht alle konstruktiven Erfordernisse für ein Klappenventil und hat sich auch, nach Kenntnis der Anmelderin, keiner kommerziellen Akzeptanz erfreut.
• Es versteht sich für die einschlägigen Fachleute, daß das Ventilglied eines herkömmlichen Klappenventiles für gewöhnlich eine abdichtende Passung an den Wänden des Kanales erzielen muß. Normalerweise trägt das plattenartige Klappenventilglied an seinem Außenumfange ein Dichtungselement. Dieses Dichtungselement, beispielsweise von der Art eines Kolbenringes, ein 0-Ring oder eine Lippendichtung ist in der Geschlossenlage des Ventilgliedes elastisch und abdichtend an die Kanalwandung anlegbar. Somit ist es für das plattenartige Ventilglied herkömmlich, einen fortlaufenden Umfang zu besitzen und relativ zu der das Ventilglied tragenden Schwenkwelle leicht abgeschrägt zu sein. Das bedeutet, daß der Umfang des Ventilgliedes an einer Seite stromaufwärts der Welle gelegen ist und an der anderen stromabwärts, um die Verwendung eines über den Umfang fortlaufenden Dichtungselementes an der Peripherie des Ventilgliedes zu gestatten. Die Schwenkwelle kann den Kanal senkrecht zum Strömungsweg durchqueren oder relativ zu letzterem abgewinkelt sein. Das vom '414-Patent gelehrte Ventil erlaubt keine Verwendung eines über den Umfang fortlaufenden Dichtungselementes an der Peripherie des Ventilgliedes.
• Ebensowenig tut dies die Erfindung nach dem französischen Patent 1.178.171. Das '171-Patent offenbart ein Klappenventil mit Flügeln, die am Ventilglied derart befestigt sind, daß sie relativ dazu drehbar beweglich sind. Wie das '414- Patent verwendet das '171-Patent die Drehbewegung der Flügel zum Zwecke der Verminderung des Drehmomentes. Obwohl festgestellt wird, daß durch die "geeignete Wahl der Kopplung", um das richtige Verhältnis zwischen dem Drehwinkel des Ventilgliedes und dem relativen Drehwinkel der Platte zu erzielen, in jeder Lage ein Ventil mit einem hydrodynamischen Drehmoment von null erreicht werden kann, bleibt unklar, was diese Feststellung bedeutet. Die Feststellung könnte nämlich bedeuten, daß ein Ventil so konstruiert werden könnte, daß es über die Drehbewegung des Flügels ein Drehmoment von null bei allen (vgl. "jeder beliebigen") Drehwinkeln des Ventilgliedes erreicht, oder es kann bedeuten, daß ein Ventil mit einer Kopplung geschaffen werden kann, das bei einem beliebigen gegebenen Drehwinkel des Ventilgliedes über die Drehbewegung des Flügels ein Drehmoment von null erzielt. Unabhängig davon, an welche Bedeutung der Autor gedacht hat, offenbart das '717-Patent keine Konstruktion, die es einem Fachmanne ermöglichen würde, ein Drehmoment von null bei allen Offenstellungen des Ventilgliedes (oder nur über einen wesentlichen Bereich davon) zu erreichen.
• Das US-Patent 3,147,768 offenbart einen Steuerdämpfer mit einer angelenkten Ventilplatte für einen Luftstrom. Die beiden Hälften der Ventilplatte umfassen Einrichtungen zum progressiven Verringern von deren Flächenbereichen, wenn die Ventilplatte geöffnet wird. Diese Verringerung wird durch Vergrößerung der Dimension einer Mehrzahl von sich durch die Platte hindurch erstreckenden Löchern erreicht, und die damit verbundenen Aufgabenstellungen sind eine Erhöhung des Luftstromes und eine Verminderung des Geräusches.
• Im Hinblick auf die Mängel der Technik bekannter Klappenventile ist es eine Aufgabe für diese Erfindung, das sich entgegenstellende Drehmoment zu vermindern oder zu eliminieren, das überwunden werden muß, um das Ventilglied eines Klappenventiles aus seiner Geschlossen- in seine Offenlage zu bewegen.
• In wünschenswerter Weise können der Fluiddruck und die Strömungskräfte, die auf das plattenartige Klappenventilglied wirken, dazu verwendet werden, das sich entgegenstellende Drehmoment zu vermindern oder zu eliminieren bzw. die Schwenkbewegung des Ventilgliedes zu bewirken.
• Ferner müßte im Hinblick auf die Mängel des von Illing im '414-Patent gelehrten Ventiles ein über den Umfang durchlaufendes Dichtungselement für die Verwendung am Ventilglied möglich sein. Demgemäß sieht die vorliegende Erfindung einen einen Strömungsweg darin begrenzenden Kanal vor, ein plattenartiges Klappenventilglied, das in dem Strömungsweg um eine Schwenkachse zwischen einer ersten Stellung frei schwenkbar ist, die quer zum Strömungsweg liegt und diesen schließt, und einer zweiten Stellung, die generell parallel zum Strömungsweg liegt, um ihn zu öffnen und die Strömung eines Fluides darin zu gestatten, welches Klappenventilglied ein Paar von Flügelteilen von im wesentlichen gleicher wirksamer Fläche an einander gegenüberliegenden Seiten der Schwenkachse aufweist, wovon einer aus dem Paar von Flügelteilen ein, bezüglich der Schwenkbewegung des Klappenventilgliedes und des Stromes in dem Strömungsweg, stromabwärts gelegener Flügel ist, sowie Einrichtungen zum Vergrößern der wirksamen Fläche des stromabwärts gelegenen Flügels.
• Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß sie die Verwendung eines über den Umfang fortlaufenden Dichtungselementes am plattenartigen Ventilglied des Klappenventiles gestattet.
• Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die vollständige Eliminierung eines an der Außenseite montierten Betätigers. Das heißt, daß eine herkömmliche, am Kanal gegebenenfalls montierte Ventilbetätigungseinrichtung, die ein Drehmoment für das plattenartige Ventilglied relativ zum Kanal schafft, bei der vorliegenden Erfindung nicht benötigt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• FIG. 1 bringt eine schematische Längsansicht, teilweise im Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 1-1 der FIG. 2;
• FIG. 2 ist eine teilweise Querschnittsansicht im wesentlichen entlang der Linie 2-2 der FIG. 1;
• FIG. 2A sieht eine vergrößerte Teilansicht, ähnlich FIG. 2, vor, wobei sie jedoch eine Ansicht einer Betätigungseinrichtung mit doppelter Funktion liefert, deren Teile aus ihrer Lage nach FIG. 2 leicht verschoben sind, um die ihre Konstruktionsmerkmale besser zu veranschaulichen. Diese Betätigungseinrichtung ist auch in kleinerem Maßstabe in FIG. 2 abgebildet;
• FIG. 3 stellt schematisch einen Fluidströmungskreis nach der Erfindung dar; und
• FIG. 4 veranschaulicht eine schematische Längsansicht, teilweise im Schnitt, ähnlich der FIG. 1, bei der jedoch die Teile in einer anderen Betriebslage gezeigt sind.
• Die FIG. 1, 2 und 2A veranschaulichen schematisch gemeinsam ein Klappenventil bzw. eine Ventileinrichtung 10, die einen Kanal 12 mit einer länglichen, sich über den Umfang erstreckenden Wandung 14 besitzt. Die Wandung 14 begrenzt einen Strömungsweg 16, in dem ein Fluid zu strömen vermag, wie durch einen Pfeil 18 angedeutet ist. Um die Strömung des Fluides im Strömungsweg 16 zu steuern, ist ein plattenartiges Ventilglied 20 in dem Kanal 12 frei schwenkbar angeordnet. Der Kanal 12 bildet ein Paar von quer miteinander fluchtenden, sich nach innen zu öffnenden Lagerfassungen 22, 24, wogegen das Ventilglied 20 ein Paar von Lagerzapfen 26, 28 umfaßt, die in den Lagerfassungen 22, 24 unter Abdichtung frei drehbar aufgenommen sind. Vom plattenartigen Ventilglied 20 wird auch eine Betätigungseinrichtung mit doppelter Funktion getragen, die allgemein mit der Nummer 30 bezeichnet ist.
• Wenn man besonders die FIG. 2 und 2A betrachtet, so wird ersichtlich, daß die Betätigungseinrichtung 30 ein Gehäuse 32 umfaßt, das darin zwei sich nach entgegengesetzten Richtungen erstreckende Bohrungen 34, 36 begrenzt, welche sich an einander entgegengesetzten Enden des Gehäuses öffnen. Unter Abdichtung sind jeweils in den Bohrungen 34, 36 je einer von einem Paar von Kolbengliedern 38, 40 aufgenommen. Die Kolbenglieder 38,40 umfassen jeweils einen Kolbenkopfteil 42 bzw. 44 und jeweils einen Kolbenstangenteil 46 bzw. 48. Die Kolbenglieder 38, 40 unterteilen jeweils die Bohrungen 34, 36 in Paare von Kammern 50, 52 und 54, 56, die sich auf Grund der Hin- und Herbewegung des jeweiligen Kolbengliedes einander entgegengesetzt ausdehnen und zusammenziehen.
• Die FIG. 2, 2A und 4 zeigen gemeinsam schematisch ein Paar von gabelförmigen Fluidströmungsdurchlässen 58, 60, die durch das Ventilglied 20 und das Gehäuse 32 begrenzt werden. Der Fluidströmungsdurchlaß 58 verbindet die Kammern 50 und 54 der Betätigungseinrichtung 30 mit einer innerhalb der Lagerfassung 22 ausgebildeten Kammer 62 und von da mit einer Leitung 64 für die Aufnahme und die Entspannung des Druckfluides, wie durch einen Pfeil 66 angedeutet ist. In ähnlicher Weise verbindet der Durchlaß 60 die Kammern 52 und 56 mit einer innerhalb der Lagerfassung 24 ausgebildeten Kammer 68 und mit einer Leitung 70 für die Aufnahme und die Entspannung des Druckfluides, wie durch einen Pfeil 72 angedeutet ist. Wenn man zur Betrachtung der FIG. 2 und 2A zuruckkehrt, so ist ersichtlich, daß in der Kammer 52 eine Schneckenfeder 74 angeordnet ist, um das Kolbenglied 38 gegen eine erste oder gestreckte Lage zu belasten. Ebenso ist in der Kammer 56 eine Schraubenfeder 76 angeordnet, die das Kolbenglied 40 gegen eine erste oder eingezogene Lage hin belastet.
• Die FIG. 2 und 2A zeigen, daß das plattenartige Ventilglied 20 ein Paar von voneinander beabstandeten Führungsgliedern 78, 80 trägt. Innerhalb der Umfassung der Führungsglieder 78, 80 ist ein plattenartiges, teilweise gebogenes Klappenelement 82 in gleitender Anlagerung an einer Fläche des Ventilgliedes 20 gleitbar aufgenommen. Das Klappenelement 82 bildet eine bogenförmige Kante 84, die in einer ersten Lage des Klappenelementes etwas einwärts von einer äußeren Umfangsfläche 86 des Ventilgliedes 20 angeordnet ist. In der ersten Lage des Klappenelementes 82 liegt eine Anschlagfläche 88 derselben am Gehäuse 32 der Betätigungseinrichtung 30 an. Ein Paar von Schraubenzugfedern 90, 92 greifen an einem Ende am Klappenelement 82 an und erstrecken sich jeweils zu vom Ventilglied 20 getragenen Augen 94, 96. Die Federn 90, 92 belasten das Klappenelement 82 gegen seine erste Lage, wie in den FIG. 2 und 2A dargestellt ist, in der die Fläche 88 am Gehäuse 32 anstößt.
• Ebenfalls vom Klappenelement 82 getragen ist ein gelochter Vorsprung 98, durch den sich der Stangenteil 48 des Kolbengliedes 40 hindurcherstreckt. In einem Abstande vom Vorsprung 98 trägt die Kolbenstange 48 einen Anschlagring 100. Außerhalb des Vorsprunges 98 weist der Stangenteil 48 eine Nockenfläche bzw. einen Endabschnitt 102 mit einer Keilfläche auf. Der Abschnitt 102 der Stange 48 wird in einer sich axial erstreckenden Ausnehmung 104 aufgenommen, die an der Wand 14 des Kanales 12 ausgebildet ist. Betrachtet man insbesondere die FIG. 1 und 2, so ist innerhalb der Ausnehmung 104 ein Rollenelement 106 drehbar zur Anlage an den Endabschnitt 102 der Stange 48 angeordnet.
• Ähnlich der Kolbenstange 48 weist die Kolbenstange 46 eine Nockenfläche bzw. einen Endabschnitt 108 mit einer Keilfläche auf, die in einer Ausnehmung 110 an der Wand 14 des Kanales 12 angeordnet ist. Der Keilflächenabschnitt 108 ist gegenüber dem Abschnitt 102 angeordnet und an ein von einer Rolle gebildetes Anschlagelement 112 anlegbar, das in der Ausnehmung 110 drehbar angeordnet ist. Es sei bemerkt, daß jede der Ausnehmungen 104, 110 stromabwärts des Ventilgliedes 20 angeordnet ist, wenn das letztere sich in seiner ersten bzw. geschlossenen Lage befindet, wie dies in FIG. 1 dargestellt ist. Daher kann ein vom Ventilglied 20 an dessen äußerem Umfange 86 getragenes Dichtungselement 114 sich an einen in Umfangsrichtung durchlaufenden Abschnitt der Wandung 14 stromaufwärts der Ausnehmungen 104, 110 anlegen.
• Fachleute auf dem Gebiete der Klappenventiltechnik werden erkennen, daß das plattenartige Ventilglied 20 bezüglich der durch die Lagerzapfen 26, 28 gebildeten Schwenkachse schräg gestellt werden kann. Mit anderen Worten kann das Ventilglied stromaufwärts des einen Lagerzapfens und stromabwärts des anderen Lagerzapfens angeordnet werden, um es für die Umfangsfläche 86, und gegebenenfalls auch für das Dichtungselement 114, zu erlauben, über den Umfang durchlaufend ausgebildet zu sein. Diese Ausbildung ist jedoch aus den schematischen Abbildungen der Zeichnungsfiguren zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen. Das Dichtungselement 114 kann beispielsweise von der Art eines Kolbenringes, eines O-Ringes oder einer Lippendichtung sein. Unabhängig von der Art des verwendeten Dichtungselementes liegt das Dichtungselement reibungsschlüssig an der Wandung 14 an, um mit dieser eine Fluidabdichtung zu bewirken. Daher wird ein zusätzlicher Anteil an Drehmoment benötigt, um das Ventilglied 20 bei seiner Endbewegung in seine Geschlossenlage zu schwenken, sowie bei seiner Anfangsbewegung aus der Geschlossenlage zum Öffnen des Strömungsweges 16.
• Im Betriebe des Klappenventiles 10 legt das unter Druck gesetzte Fluid 18 im Strömungsweg 16 statische Fluiddruckkräfte an die Flügel 20', 20'' des Ventilgliedes 20 an. Die Flügel 20', 20'' sind von gleicher Fläche und an einander entgegengesetzten Seiten der durch die Lagerzapfen 26, 28 gebildeten Schwenkachse angeordnet. Da diese statischen Fluiddruckkräfte an gleich große Flächen an jeder Seite der Schwenkachse des Ventilgliedes 20 angelegt werden, ist das letztere in seiner in FIG. 1 abgebildeten Geschlossenlage stabil.
• Um das Ventilglied 20 gegen seine Offenstellung zu schwenken, wird unter Druck gesetztes Fluid den Kammern 50 und 54 über den Durchlaß 58, die Kammer 62 und die Leitung 64 zugeführt, wie durch den Pfeil 66 gezeigt ist, wenn man die FIG. 2, 2A und 3 betrachtet. Die Federrate und -vorspannung der Federn 74 und 76 sind so gewählt, daß sich das Kolbenglied 38 vollständig in seine in den FIG. 3 und 4 veranschaulichte Lage zurückzieht, bevor das Kolbenglied 40 beginnt, sich vorzustrekken. Daher wird der Stangenendabschnitt 108 zuerst zurückgezogen, um sich vom Rollenelement 112 abzuheben. Danach beginnt das Kolbenglied 40 sich entgegen der Feder 76 vorzuschieben. Dieses Ausziehen des Kolbengliedes 40 drückt den Endabschnitt 102 mit der Nockenfläche gegen das Rollenelement 106, um ein Öffnungsdrehmoment im Gegensinne des Uhrzeigers auf das Ventilglied 20 zu bewirken. Dieses Öffnungsdrehmoment ist ausreichend, um die reibungsschlüssige Anlage des Dichtungselementes 114 an der Wandung 14 zu überwinden und das Ventilglied 20 über einen anfänglichen Öffnungswinkelanteil gegen die in FIG. 4 abgebildete Lage zu schwenken.
• Diese anfängliche Öffnungsbewegung des Klappenventilgliedes 20 ist ausreichend, um das Ventil 10 "aufzureißen" und um den Beginn einer Fluidströmung im Strömungswege 16 zu gestatten.
• Im Anschlusse an diese anfängliche Öffnungsbewegung des Ventilgliedes 20 veranlaßt ein weiteres Einströmen von unter Druck stehendem Fluid in die Kammer 54 das Kolbenglied 40 sich weiter vorzustrecken, wobei der Anschlagring 100 mit dem Vorsprung 98 in Berührung kommt. Wird die Kammer 54 unter zusätzlichen Druck gesetzt, so veranlaßt dies das Kolbenglied 40, das Klappenelement 82 entgegen den Federn 90, 92 nach außen zu bewegen. Während dieser Phase des Ventilbetriebes ist das Ventilglied 20 nicht nur den statischen Fluiddruckkräften unterworfen, sondern auch den dynamischen Fluidströmungskräften. Ein Vorstrecken des Klappenelementes 82 mit seiner Kante 84 nach außen und über die Umfangsfläche 86 des Ventilgliedes 20 hinaus hat die Wirkung einer Vergrößerung von deren hinteren Flügel 20'', während der vordere Flügel 20' von konstantem Flächeninhalt bleibt. Mit anderen Worten wird die Silhouette des Ventilgliedes 20 an seinem hinteren Flügel 20'' vergrößert. Somit kann das Ventilglied 20 so angesehen werden, als wirke es etwa wie eine Wetterfahne, die sich in Abhängigkeit von den darauf wirkenden dynamischen Fluidkräften gegen die ankommende Fluidströmung dreht oder von dieser weg.
• Wie in FIG. 4 abgebildet ist, ist das Klappenelement 82 vom hinteren Flügel 20'' des Ventilgliedes 20 beinahe vollständig nach außen ausgefahren. Daher hat das frei schwenkbare Ventilglied 20 im Kanal 12 eine Winkellage angenommen, die eine im wesentlichen volle Fluidströmung darin gestattet. Die Anmelder nehmen an, daß die Winkellage des Ventilgliedes 20 direkt mit dem Grad des Ausfahrens der Klappe 82 korreliert und relativ stabil ist. Das bedeutet, daß es nur wenige Schwingungen hinsichtlich der Winkellage des Ventilgliedes gibt, obwohl das Ventilglied 20 um die Lagerzapfen 26, 28 in den Fassungen 22, 24 frei drehbar ist, und nach der Erfahrung gibt es auch keine Fluktuation der Strömung im Kanal 12, wie sie das Resultat solcher Schwingungen wäre.
• Um das Ventilglied 20 aus seiner Lage nach FIG. 4 progressiv gegen seine Lage nach FIG. 1 zum Schließen zu bringen, wird das Druckfluid über den Durchlaß 58 aus der Kammer 54 fortschreitend entlastet. Daher wird das Klappenelement 82 durch die Federn 90, 92 fortschreitend zurückgezogen, und das Ventilglied schwenkt auf Grund der dynamischen Fluidströmungskräfte gegen seine Geschlossenlage. Wenn das Druckfluid in der Kammer 54 völlig entlastet ist, wird das Ventilglied 20 nahe der Position nach FIG. 1 sein, aber nicht vollständig in dieser. Das bedeutet, daß das Klappenelement 82 völlig zurückgezogen ist, wobei die Anschlagfläche 88 am Gehäuse 32 anliegt. Das Kolbenglied 40 ist durch die Feder 76 vollständig zurückgezogen, und die Feder 74 schiebt das Kolbenglied 38 teilweise vor, so daß das Ende 108 am Rollenelement 112 anliegt. Die Feder 74 ist jedoch die schwächste aller Federn im Ventil 10 und kann das Kolbenglied 38 wegen des reibungsschlüssigen Anlage des Dichtungselementes 114 an der Wandung 14 nicht herausschieben.
• Daher wird unter Betrachtung der FIG. 2 unter Druck stehendes Fluid über den Durchlaß 60, die Kammer 68 und die Leitung 70 an die Kammern 52 und 56 geliefert, wie durch den Pfeil 72 angedeutet ist, um das Ventilglied 20 vollständig zu schließen. Dieses unter Druck stehende Fluid erweitert die Kammer 52 und liefert über den am Rollenelement 112 anliegenden Endabschnitt 108 ein Schließdrehmoment auf das Ventilglied 20 im Uhrzeigersinn. Dieses Schließdrehmoment reicht aus, um den durch das Dichtungselement 114 hervorgerufenen Reibungswiderstand zu überwinden und das Ventilglied 20 in seine völlig geschlossene Lage gemäß FIG. 1 zu bewegen. Diese Zufuhr von Fluiddruck zur Kammer 52 braucht nicht aufrechterhalten zu werden. Eine relativ kurze Zeitspanne der Zufuhr von Druckfluid zur Kammer 52 wird das Ventilglied 20 dicht abschließen, wonach es in seiner in FIG. 1 abgebildeten Geschlossenlage stabil ist.

Claims (9)

1. Klappenventil (10) mit einem einen Strömungsweg (16) darin begrenzenden Kanal (12), ein plattenartiges Klappenventilglied (20), das in dem Strömungsweg um eine Schwenkachse (26) zwischen einer ersten Stellung frei schwenkbar ist, die quer zum Strömungsweg liegt und diesen schließt, und einer zweiten Stellung, die generell parallel zum Strömungsweg liegt, um ihn zu öffnen und die Strömung eines Fluides darin zu gestatten, welches Klappenventilglied ein Paar von Flügelteilen (20', 20'') aufweist, wovon einer (20'') aus dem Paar von Flügelteilen ein, bezüglich der Schwenkbewegung des Klappenventilgliedes und des Stromes in dem Strömungsweg, stromabwärts gelegener Flügel ist und der andere ein, bezüglich dieser Schwenkbewegung und des Stromes stromaufwärts gelegener Flügel ist, wobei die Flügel im wesentlichen gleiche wirksame Flächen an einander gegenüberliegenden Seiten der Schwenkachse aufweisen; dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ferner ein vom Ventilglied (20) getragenes und an diesem derart befestigtes Klappenelement (82) aufweist, daß es wahlweise von dem stromabwärts gelegenen Flügel in einer im wesentlichen zum Ventilglied parallelen Richtung vorschiebbar ist, wobei das Vorschieben des Klappenelementes die wirksame Fläche des stromabwärts gelegenen Flügels in wirksamer Weise vergrößert.

2. Klappenventil nach Anspruch 1, welches ferner eine fluidgetriebene, am Ventilglied (20) derart befestigte Betätigungseinrichtung (30) aufweist, daß sie mit dem Ventilglied mitgetragen wird, wenn sich das letztere zwischen der ersten und der zweiten Lage bewegt, welche Betätigungseinrichtung mit dem Klappenelement (82) in solcher Weise verbunden ist, daß das letztere im Sinne eines wahlweisen Vorschiebens vom stromabwärts gelegenen Flügel (20'') betreibbar ist.

3. Klappenventil nach Anspruch 1, bei dem das Klappenelement (82) vom stromabwärts gelegenen Flügel (20'') gleitbar getragen ist.

4. Klappenventil nach Anspruch 3, bei dem das Klappenelement (82) flach und entlang eines Bewegungspfades gleitbar beweglich ist, der parallel zum plattenartigen Klappenventilglied (20) verläuft.

5. Klappenventil nach Anspruch 4, bei dem das flache Klappenelement (82) eine Außenkante (84) aufweist und das Klappenelement (82) zwischen einer ersten Stellung nebeneinander mit dem Klappenventilglied (20) gleitend beweglich ist, in der die Außenkante (84) bezüglich einer jeweiligen Außenkante (86) des Klappenventilgliedes (20) einwärts gelegen ist, und das flache Klappenelement (84) im wesentlichen in seiner Ebene in eine zweite Stellung gleitet, in der seine Außenkante (84) außerhalb der Außenkante (86) des Klappenventilgliedes (20) gelegen ist, wobei der vorragende Flächenbereich des Klappenelementes zwischen seiner Außenkante (84) und der Außenkante (86) des Klappenventilgliedes (20) sich zur wirksamen Fläche des stromabwärts gelegenen Flügels (20'') hinzufügt; und wobei ferner eine vom Klappenventilglied (20) getragene Betätigungseinrichtung (30) zum wahlweisen Bewegen des Klappenelementes (82) zwischen seiner ersten und zweiten Stellung vorgesehen ist.

6. Klappenventil nach Anspruch 1, bei dem der Kanal (12) zur Schaffung zweier einander gegenüberliegender Ausnehmungen (104, 110) ausgebildet ist, von denen sich eine jede in einer radial auswärts vom Strömungspfad führenden Richtung erstreckt; und das ferner zwei am Kanal befestigte und in der jeweiligen Ausnehmung drehbar angeordnete Rollen (105, 112) sowie zwei am Ventilglied (20) derart befestigte Stangen (46, 48) vorgesehen sind, daß sie mit demselben mitgetragen werden und zur Anlage an den Rollen betätigbar sind, wenn sich das Ventilglied in der ersten Lage befindet, welche Stangen auch mit den Rollen in einer Weise zusammenwirken, daß das Ventilglied aus einer Offenlage über einen Winkelanteil kraftvoll in seine erste Lage verschwenkt wird.

7. Klappenventil nach Anspruch 6, welches ferner eine fluidgetriebene, die Stangen (45, 48) umfassende Betätigungseinrichtung (30) aufweist; welche Betätigungseinrichtung mit dem Ventilglied (20) verbunden ist und mit diesem mitgetragen wird, so daß sie derart betreibbar ist, daß sie die Stangen wahlweise bewegt, um eine Schwenkbewegung zum Öffnen und zum Schließen des Klappenventilgliedes zu bewirken und um das Klappenelement (82) wahlweise von einer äußeren Umfangskante (86) des Ventilgliedes zur wirksamen Vergrößerung des Flächenbereiches des stromabwärts gelegenen Flügels (20'') vorzuschieben.

8. Klappenventil (10), welches aufweist:

ein Kanalelement (12) mit einer länglichen Umfangswandung (14), die einen sich axial erstreckenden Strömungsweg (16) darin begrenzt; ein in dem Fluidströmungsweg (16) angeordnetes plattenartiges Klappenventilglied (20), das um eine quer verlaufende Schwenkachse (28) zwischen einer ersten Stellung frei schwenkbar ist, in der das Ventilglied (20) quer zur Längsachse des Kanales (12) liegt und mit der Wandung (14) unter Abdichtung zusammenwirkt, um den Strömungsweg (16) abzuschließen, und einer zweiten Stellung, in der das Ventilglied (20) im wesentlichen parallel zu dem Kanal liegt, um eine Fluidströmung in dem Strömungsweg (16) zu gestatten; welches Klappenventilglied (20) ein Paar von Flügelteilen (20', 20'') von im wesentlichen gleicher Fläche aufweist, die an einander gegenüberliegenden Seiten der Schwenkachse (28) angeordnet sind, wovon einer (20'') aus dem Paar von Flügelteilen ein, bezüglich der Schwenkbewegung des Ventilgliedes (20) von der ersten zur zweiten Lage und bezüglich des Fluidstromes in dem Strömungsweg, stromabwärts gelegener Flügel ist; dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ferner ein zum Ventilglied paralleles und von diesem getragenes Klappenelement (82) aufweist, welches Klappenelement am Ventilglied derart befestigt ist, daß es relativ zu diesem in einer im wesentlichen dazu parallelen Richtung verschiebbar beweglich ist, wobei das Klappenelement derart betreibbar ist, daß es wahlweise die Silhouette des Ventilgliedes am stromabwärts gelegenen Flügel (20'') desselben vergrößert.

9. Klappenventil nach Anspruch 8, welches ferner eine fluidgetriebene, am Klappenventilglied (20) getragene Betätigungseinrichtung (30) zum Bewegen des Klappenelementes (82) zur Vergrößerung der Silhouette aufweist.