DE9404829U1 - Fitting - Google Patents
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Description
ArmaturFitting
Die Erfindung betrifft eine Armatur, insbesondere zum Regeln und/oder Absperren von Fluidströmen, mit einem Armaturgehäuse, das einen Durchgangskanal mit einen Durchlaß und mit wenigstens einem dem Durchlaß zugeordneten beweglichen Stellorgan und wenigstens eine im Bereich des Durchgangskanals vorgesehene Meßstelle aufweist.The invention relates to a valve, in particular for regulating and/or shutting off fluid flows, with a valve housing which has a through-channel with an opening and with at least one movable actuator associated with the opening and at least one measuring point provided in the region of the through-channel.
Bei dem in der DB-42 39 439 Al gezeigten Regelventil wird der Querschnitt eines Durchlasses in der Armatur von einem automatischen Stellungsregler aufgrund der Stellung eines Stellorgans im Armaturgehäuse ermittelt. Der Stellungsregler übernimmt dabei auch weitere Maßnahmen, wie die überwachung des Drucks in einer Zuleitung zur Armatur oder die überwachung von aus dem Armaturgehäuse austretendem Fluid.In the control valve shown in DB-42 39 439 Al, the cross-section of a passage in the valve is determined by an automatic position controller based on the position of an actuator in the valve housing. The position controller also takes over other measures, such as monitoring the pressure in a supply line to the valve or monitoring fluid escaping from the valve housing.
Die BP-0 462 432 A2 offenbart eine gattungsgemäße Armatur, die mit einem Druckaufnehmer in einer Gehäusewand der Armatur versehen ist. In einem Durchgangskanal der Armatur wird dabei ein Fluidstrom geführt, wobei im Durchgangskanal ein Durchlaß angeordnet ist, der als Absperr- oder Drosselstelle ausgebildet sein kann. Dem Durchlaß ist ein bewegliches Stellorgan zugeordnet, von dessen Stellung im Gehäuse der freie Querschnitt des Durchlasses abhängt. Der Druckaufnehmer mißt dabei den lokalen Fluiddruck an einer oder mehreren Meßstellen vor und nach dem Durchlaß. Aus den Druckmessungen wird ein momentan durch die Armatur fließender Volumenstromwert abgeleitet und als Ist-Grösse einem Regelsystem der Prozeßautomatisierung zugeführt. Das drucktragende Armaturgehäuse wird an den Meßstellen mit öffnun-BP-0 462 432 A2 discloses a generic fitting that is provided with a pressure sensor in a housing wall of the fitting. A fluid flow is guided in a through-channel of the fitting, with a passage arranged in the through-channel that can be designed as a shut-off or throttling point. A movable actuator is assigned to the passage, the free cross-section of the passage depends on its position in the housing. The pressure sensor measures the local fluid pressure at one or more measuring points before and after the passage. A volume flow value currently flowing through the fitting is derived from the pressure measurements and fed as an actual value to a process automation control system. The pressure-bearing fitting housing is equipped with openings at the measuring points.
gen für die Druckaufnehmer versehen und abgedichtet. Die zusätzlichen öffnungen bergen das Risiko einer versehentlichen öffnung im Betrieb und auch das Risiko weiterer Undichtigkeiten auf Grund altender Dichtungen im Laufe der Betriebszeit, wodurch es zu unerwünschtem Austreten von Fluid aus der Armatur kommt.for the pressure sensors and sealed. The additional openings pose the risk of accidental opening during operation and also the risk of further leaks due to aging seals over the course of the operating period, which leads to unwanted leakage of fluid from the valve.
Bs ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Armatur der vorgenannten Art bereitzustellen, die eine höhere Sicherheit gegen unerwünschtes Austreten von Fluid aus dem Armaturgehäuse bietet.It is therefore the object of the invention to provide a fitting of the aforementioned type which offers greater security against undesired leakage of fluid from the fitting housing.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Meßstelle bzw. die Meßstellen im Bereich des Stellorgans angeordnet ist bzw. sind.This object is achieved according to the invention in that the measuring point or the measuring points are arranged in the area of the actuator.
Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, daß die im Stellorgan angeordnete Meßstelle keine zusätzliche Abdichtung benötigt, weil das Stellorgan bereits gegen das Gehäuse abgedichtet ist. Somit hat die erfindungsgemäße Armatur gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Armaturen eine geringere Anzahl von Dichtstellen, woraus eine höhere Sicherheit gegenüber dem Auftreten von Undichtigkeiten und damit gegen unerwünschtes Austreten von Fluid aus dem Armaturgehäuse folgt. Dabei können die Meßstellen sowohl im Inneren des Stellorgans als auch im Bereich seiner Oberfläche vorgesehen sein, wodurch gewährleistet ist, daß gemäß der Erfindung sowohl Meßumformer angewendet werden können, die zur Messung im direkten Kontakt mit dem durch die Armatur strömenden Fluid treten müssen, als auch Meßumformer angewendet werden können, die zwar eine physikalische Größe aus dem inneren Bereich des durch die Armatur strömenden Fluidstromes messen, aber dafür nicht notwendigerweise direkt mit diesem in Kontakt treten brauchen, wie es z.B. bei Temperaturmessungen der Fall ist.The invention is based on the basic idea that the measuring point arranged in the actuator does not require any additional sealing because the actuator is already sealed against the housing. The valve according to the invention therefore has a smaller number of sealing points than the valves known from the prior art, which results in greater security against the occurrence of leaks and thus against undesired leakage of fluid from the valve housing. The measuring points can be provided both inside the actuator and in the area of its surface, which ensures that according to the invention both measuring transducers can be used which have to come into direct contact with the fluid flowing through the valve in order to measure, and measuring transducers can be used which measure a physical quantity from the inner area of the fluid flowing through the valve, but do not necessarily have to come into direct contact with it, as is the case with temperature measurements, for example.
In Ausbildung der Erfindung sind wenigstens zwei Meßstellen vorgesehen, wobei jeweils wenigstens eine Meßstelle stromaufwärtsIn the embodiment of the invention, at least two measuring points are provided, wherein at least one measuring point is located upstream
vom Durchlaß und jeweils wenigstens eine weitere Meßstelle stromabwärts vom Durchlaß angeordnet sind. Bei der derart ausgebildeten Armatur können Veränderungen von Meßgrößen im Fluidstrom im Übergangsbereich des Durchlasses mit dem Stellorgan gemessen werden.from the passage and at least one further measuring point is arranged downstream from the passage. With the valve designed in this way, changes in measured variables in the fluid flow in the transition area of the passage can be measured with the actuator.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Meßstellen derart in der Oberfläche des Stellorgans angeordnet sind, daß sie der direkten Einwirkung der Strömung im Durchlaß entzogen sind, wie es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen ist. Dann ist nämlich gewährleistet, daß die Meßstellen nur mit dem statischen Anteil des Fluiddrucks beaufschlagt werden, der für die Berechnung des Volumenstroms des Fluids herangezogen wird.It is particularly advantageous if the measuring points are arranged in the surface of the actuator in such a way that they are removed from the direct influence of the flow in the passage, as is provided for in another feature of the invention. This ensures that the measuring points are only subjected to the static portion of the fluid pressure that is used to calculate the volume flow of the fluid.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche des Stellorgans im Bereich einer Meßstelle in einen Innenraum des Armaturgehäuses vorgezogen ist. Dadurch ist gewährleistet, daß an der Meßstelle physikalische Größen des durch die Armatur strömenden Fluids aufgenommen werden, die nicht durch Grenzschichteffekte am Übergang zwischen Stellorgan und Fluid verfälscht sind.In a further embodiment of the invention, the surface of the actuator in the area of a measuring point is projected into an interior of the valve housing. This ensures that physical quantities of the fluid flowing through the valve are recorded at the measuring point, which are not distorted by boundary layer effects at the transition between the actuator and the fluid.
Gemäß der Erfindung kann wenigstens ein Verbindungskanal vorgesehen sein, der sich zwischen wenigstens einer Meßstelle und der Außenseite des Armaturgehäuses erstreckt. Bei der derartig ausgestalteten Armatur können die an der Meßstelle ermittelten Werte auf die Außenseite des Armaturgehäuses geführt werden, was deren Verarbeitung vereinfacht. So ist es möglich, einen Meßumformer an der Austrittsstelle des Verbindungskanals an der Außenseite des Armaturgehäuses anzubringen, der dann für Wartungsarbeiten frei zugänglich ist. Beispielsweise bei Druckmessungen kann dann das durch die Armatur strömende Fluid an der Meßstelle in den Verbindungskanal eintreten und den Druck an den außenliegenden Meßumformer übertragen. Alternativ dazu ist es auch möglich, den Meßumformer unmittelbar an der Meßstelle vorzusehen, und an ihm vorhandene Versorgungs- und Signalleitun-According to the invention, at least one connecting channel can be provided, which extends between at least one measuring point and the outside of the valve housing. With the valve designed in this way, the values determined at the measuring point can be fed to the outside of the valve housing, which simplifies their processing. It is thus possible to attach a measuring transducer to the outlet point of the connecting channel on the outside of the valve housing, which is then freely accessible for maintenance work. For example, during pressure measurements, the fluid flowing through the valve can then enter the connecting channel at the measuring point and transmit the pressure to the external measuring transducer. Alternatively, it is also possible to provide the measuring transducer directly at the measuring point and to connect existing supply and signal lines to it.
gen durch den Verbindungskanal an die Außenseite der Armatur zu führen.through the connecting channel to the outside of the fitting.
Dabei kann der Verbindungskanal auch mit mehreren Meßstellen in Verbindung stehen, was aus verschiedenen Gründen vorteilhaft ist. Zum einen liefert der Meßumformer in der derartig ausgestalteten Armatur auch dann noch zutreffende Meßergebnisse, wenn einzelne Meßstellen etwa durch im Fluid vorhandene Verunreinigungen verstopft sind. Außerdem wird dem Meßumformer stets ein über mehrere Meßstellen gemittelter und daher verläßlicherer Meßwert zugeführt.The connecting channel can also be connected to several measuring points, which is advantageous for various reasons. Firstly, the measuring transducer in the fitting designed in this way still delivers accurate measuring results even if individual measuring points are blocked by impurities in the fluid. In addition, the measuring transducer always receives a measured value that is averaged over several measuring points and is therefore more reliable.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erstrecken sich die Verbindungskanäle wenigstens teilweise in einem Betätigungselement des Stellorgans. Dabei können sich die Verbindungskanäle im wesentlichen parallel zu einer Symmetrieachse des Betätigungselements erstrecken.According to a further feature of the invention, the connecting channels extend at least partially in an actuating element of the actuator. The connecting channels can extend essentially parallel to an axis of symmetry of the actuating element.
Wenn die Verbindungskanäle im Bereich einer Austrittsstelle des Betätigungselements aus dem Armaturgehäuse aus dem Betätigungselement austreten, fallen die Verbindungskanäle besonders kurz aus, wodurch der Aufwand zu ihrer Herstellung noch weiter vermindert wird.If the connecting channels exit the actuating element in the area of an exit point of the actuating element from the valve housing, the connecting channels are particularly short, which further reduces the effort required to manufacture them.
Nach der Erfindung sind dabei die Verbindungskanäle als Bohrung ausgestaltet, wobei auch mehrere Verbindungskanäle zusammen in einer einzigen Bohrung geführt und jeweils durch Kanalteilelemente voneinander getrennt sein können. Die deratig ausgeführten Verbindungskanäle können einfach hergestellt werden.According to the invention, the connecting channels are designed as a bore, whereby several connecting channels can be guided together in a single bore and each separated from one another by channel sub-elements. The connecting channels designed in this way can be easily manufactured.
Alternativ zu der vorgenannten Ausführungsform können die Verbindungskanäle auch jeweils als Rohrleitung ausgestaltet sein, die auch teilweise in einer Bohrung im Stellelement verlaufen können. An derartige Verbindungskanäle können handelsübliche Sensoren einfach angeschlossen werden.As an alternative to the aforementioned embodiment, the connecting channels can also be designed as a pipe, which can also partially run in a hole in the actuator. Commercially available sensors can be easily connected to such connecting channels.
Weiterhin können die Verbindungskanäle jeweils wenigstens eine Absperreinrichtung aufweisen, durch die der unerwünschte Austritt von Fluid aus der Armatur verhindert wird, wenn beispielsweise an den Verbindungskanälen vorgesehene Sensoren ausgewechselt werden sollen.Furthermore, the connecting channels can each have at least one shut-off device, which prevents the undesired escape of fluid from the fitting, for example if sensors provided on the connecting channels are to be replaced.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Verbindungskanäle vorgesehen, an denen ein Differenzdruck-Meßumformer angeschlossen ist. Mit einer solchen Armatur ist eine genaue Bestimmung des durch die Armatur strömenden Volumenstroms möglich.In a special embodiment of the invention, two connecting channels are provided to which a differential pressure transducer is connected. With such a fitting, it is possible to precisely determine the volume flow flowing through the fitting.
Schließlich weist die Armatur auf der Außenseite des Armaturgehäuses im Bereich des Stellorgans wenigstens eine Leckageerfassungseinrichtung zur Erfassung des Austritts von Fluid aus der Armatur auf. Damit wird ein unerwünschtes Austreten von Fluid aus der Armatur automatisch erfaßt, so daß unverzüglich Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.Finally, the valve has at least one leakage detection device on the outside of the valve housing in the area of the actuator for detecting the leakage of fluid from the valve. This automatically detects any undesired leakage of fluid from the valve so that countermeasures can be initiated immediately.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher veranschaulicht. Es zeigen« The invention is illustrated in more detail in the drawing using several embodiments. They show:
Figur (1) einen Mittellängsschnitt durch ein erFigure (1) shows a central longitudinal section through a
findungsgemäßes Regelventil;control valve according to the invention;
Figur (2) einen vergrößerten TeilquerschnittFigure (2) shows an enlarged partial cross-section
eines erfindungsgemäßen Hubventils im Bereich eines Absperrelements;a lift valve according to the invention in the region of a shut-off element;
Figur (3) einen Querschnitt durch unterschiedliFigure (3) shows a cross section through different
che Betätigungselemente erfindungsgemäßer Armaturen;che actuating elements of fittings according to the invention;
Figur (4) einen Längsquerschnitt durch ein erFigure (4) shows a longitudinal cross section through a
findungsgemäßes Drehklappenventil undinventive butterfly valve and
• · •· •
Figur (5) einen Querschnitt durch ein weiteresFigure (5) shows a cross section through another
erfindungsgemäßes Drehklappenventil.Inventive butterfly valve.
Figur (1) zeigt einen Mittellängsschnitt durch eine pneumatisch betätigte Armatur (1), die in eine in dieser Ansicht nicht dargestellte Rohrleitung eingebaut ist und zum Regeln und Absperren eines in dieser Rohrleitung verlaufenden Fluidstroms dient. Die Armatur (1) besteht dabei im wesentlichen aus dem Regelventil (2), das von einem pneumatischen Ventilantrieb (3) betätigt wird.Figure (1) shows a central longitudinal section through a pneumatically operated valve (1) which is installed in a pipeline (not shown in this view) and serves to regulate and shut off a fluid flow running in this pipeline. The valve (1) essentially consists of the control valve (2), which is operated by a pneumatic valve drive (3).
Das Regelventil (2) hat ein Ventilgehäuse (4) mit einer Einlaßöffnung (5) und einer Auslaßöffnung (6), zwischen denen sich ein Durchgangskanal (7) mit einem Ventilsitz (50) erstreckt. Einlaßöffnung (5) und Auslaßöffnung (6) weisen zueinander spiegelsymmetrische Anschlußflansche (8, 9) mit Dichtflächen (10, 11) und Flanschlöchern (12) auf. Das Ventilgehäuse (4) ist so mit den Anschlußflanschen (8, 9) in der Rohrleitung befestigt, daß sich zwischen Ventilgehäuse (4) und der Rohrleitung eine dichte Verbindung ergibt.The control valve (2) has a valve housing (4) with an inlet opening (5) and an outlet opening (6), between which a through-channel (7) with a valve seat (50) extends. The inlet opening (5) and outlet opening (6) have connecting flanges (8, 9) that are mirror-symmetrical to one another and have sealing surfaces (10, 11) and flange holes (12). The valve housing (4) is fastened to the pipeline with the connecting flanges (8, 9) in such a way that a tight connection is created between the valve housing (4) and the pipeline.
Das Ventilgehäuse (4) hat einen Ventilraum (13), der sich vom Durchgangskanal (7) in senkrechter^Richtung zu einer Verbindungslinie (14) zwischen Einlaßöffftung (5) und Auslaßöffnung (6) nach oben hin erstreckt. Der Ventilraum (13) dient zur Aufnahme einer Ventilführung (15), zu deren wesentlichen Bestandteilen ein - über in dieser Ansicht nicht gezeigte Schrauben mit dem Ventilgehäuse (4) verbundener Ventilführungskörper (16) sowie ein im Ventilführungskörper (16) beweglich gelagerter Ventilkegel (17) mit einer Betätigungsstange (18) gehören. Ventilkegel (17) und Bestätigungsstange (18) haben eine gemeinsame Symmetrieachse (19) und sind derart im Ventilführungskörper (16) gelagert, daß sie in Richtung der Symmetrieachse (19) axial beweglich sind. Dabei liegt der Ventilkegel (17) in der geöffneten Stellung des Regelventils (2) nahezu an einer unteren Oberfläche (20) des Ventilführungskörpers (16) an. In derThe valve housing (4) has a valve chamber (13) which extends upwards from the through-channel (7) in a vertical direction to a connecting line (14) between the inlet opening (5) and the outlet opening (6). The valve chamber (13) serves to accommodate a valve guide (15), the essential components of which include a valve guide body (16) connected to the valve housing (4) by screws not shown in this view, and a valve cone (17) with an actuating rod (18) which is movably mounted in the valve guide body (16). The valve cone (17) and actuating rod (18) have a common axis of symmetry (19) and are mounted in the valve guide body (16) in such a way that they are axially movable in the direction of the axis of symmetry (19). In the open position of the control valve (2), the valve cone (17) lies almost against a lower surface (20) of the valve guide body (16).
geschlossenen, in dieser Ansicht nicht gezeigten Stellung des Regelventils (2) ist der Ventilkegel (17) dagegen so weit in Richtung der Symmetrieachse (19) nach unten bewegt, daß er mit dem Ventilsitz (50) dicht abschließt.In the closed position of the control valve (2), which is not shown in this view, the valve cone (17) is moved so far downwards in the direction of the axis of symmetry (19) that it seals tightly against the valve seat (50).
Im Ventilkegel (17) sind zwei Meßstellen (21, 22) vorgesehen, an denen Verbindungskanäle (23, 24) austreten, die sich durch den Ventilkegel (17) und durch die Betätigungsstange (18) hindurch erstrecken. Dabei ist die Meßstelle (21) so im Ventilkegel (17) angeordnet, daß der Verbindungskanal (23) der Eintrittsöffnung (5) zugewandt am Umfang des Ventilkegels (17) mündet. Demgegenüber tritt der Verbindungskanal (24) an der Meßstelle (22) an der Unterseite des Ventilkegels (17) aus. Die Verbindungskanäle (23, 24) führen in einen Verbindungsblock (25), der an der Oberseite der Betätigungsstange (18) befestigt ist und der Druckmeßaufnehmer (26, 27) aufweist, die jeweils mit einem der Verbindungskanäle (23, 24) in Verbindung stehen. Des weiteren sind im Verbindungsblock (25) in dieser Ansicht nicht dargestellte Absperrventile enthalten, mit denen sich die Verbindung zwischen den Verbindungskanälen (23, 24) und den Druckmeßaufnehmern (26, 27) mechanisch unterbrechen läßt.Two measuring points (21, 22) are provided in the valve cone (17), from which connecting channels (23, 24) emerge, which extend through the valve cone (17) and through the actuating rod (18). The measuring point (21) is arranged in the valve cone (17) in such a way that the connecting channel (23) opens out on the circumference of the valve cone (17) facing the inlet opening (5). In contrast, the connecting channel (24) exits at the measuring point (22) on the underside of the valve cone (17). The connecting channels (23, 24) lead into a connecting block (25) which is attached to the top of the actuating rod (18) and which has pressure sensors (26, 27), each of which is connected to one of the connecting channels (23, 24). Furthermore, the connection block (25) contains shut-off valves (not shown in this view) with which the connection between the connecting channels (23, 24) and the pressure sensors (26, 27) can be mechanically interrupted.
Zu den weiteren Bestandteilen der Ventilführung (15) gehört eine Lagerbuchse (28), die die Bewegung des Ventilkegels (17) bezüglich des Ventilführungskörpers (16) radial festlegt. Außerdem ist zwischen Betätigungsstange (18) und Ventilführungskörper (16) eine Stopfbuchsendichtung (20) vorgesehen, die verhindert, daß Fluid über die Ventilführung (15) aus dem Ventilgehäuse (4) austritt. Die Stopfbuchsendichtung (29) hat eine Dichtpackung (30), die über eine Brille (31) von einer nachstellbaren Überwurfmutter (32) zusammengepreßt wird. In der überwurfmutter (32) sind Radiallöcher (33) vorgesehen, von denen eines mit einem Leckage-Sensor (34) versehen ist, der zwischen der Betätigungsstange (18) und dem Ventilführungskörper (16) austretendes Fluid aufspürt.Other components of the valve guide (15) include a bearing bush (28) which radially determines the movement of the valve cone (17) with respect to the valve guide body (16). In addition, a stuffing box seal (20) is provided between the actuating rod (18) and the valve guide body (16), which prevents fluid from escaping from the valve housing (4) via the valve guide (15). The stuffing box seal (29) has a sealing packing (30) which is pressed together by an adjustable union nut (32) via a gland (31). Radial holes (33) are provided in the union nut (32), one of which is provided with a leakage sensor (34) which detects fluid escaping between the actuating rod (18) and the valve guide body (16).
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Der Ventilantrieb (3) hat ein Membrangehäuse (35), das über eine Ventillaterne (36) mit dem Ventilführungskörper (16) verbunden ist. Im Membrangehäuse (36) ist ein Merabranteller (37) mit einer Antriebsstange (38), die mit dem Verbindungsblock (25) verbunden ist, derart beweglich gelagert, daß durch die Bewegungen des Membrantellers (37) das Regelventil (2) stufenlos geöffnet oder geschlossen werden kann. Zwischen Membranteller (37) und Membrangehäuse (35) erstreckt sich dazu eine Membran (39), wobei eine durch Membran (39) und Membrangehäuse (35) gebildete gasdichte Druckkammer (40) derart über einen Druckluftanschluß (41) mit Druckluft beaufschlagt werden kann, daß sich der Membranteller (37) gegen den Widerstand Spiralfedern (42, 43) bewegen läßt, die in einem Rückstellraum (44) zwischen Membranteller (37) und Membrangehäuse (35) vorgesehen sind. Dabei wird der Membranteller (37) bei drucklosem Zustand der Druckkammer (40) durch die Spiralfedern (42, 43) nach unten gedrückt, so daß der Ventilkegel (17) von der Betätigungsstange (18) auf den Ventilsitz (50) geschoben wird und diesen dicht verschließt.The valve drive (3) has a diaphragm housing (35) which is connected to the valve guide body (16) via a valve lantern (36). In the diaphragm housing (36) a diaphragm plate (37) with a drive rod (38) which is connected to the connecting block (25) is movably mounted in such a way that the control valve (2) can be continuously opened or closed by the movements of the diaphragm plate (37). For this purpose, a membrane (39) extends between the membrane plate (37) and the membrane housing (35), whereby a gas-tight pressure chamber (40) formed by the membrane (39) and the membrane housing (35) can be pressurized with compressed air via a compressed air connection (41) in such a way that the membrane plate (37) can be moved against the resistance of spiral springs (42, 43) which are provided in a return chamber (44) between the membrane plate (37) and the membrane housing (35). When the pressure chamber (40) is depressurized, the membrane plate (37) is pressed downwards by the spiral springs (42, 43) so that the valve cone (17) is pushed by the actuating rod (18) onto the valve seat (50) and seals it tightly.
An der Ventillaterne (36) ist ein Stellungsregler (45) vorgesehen, der eine mechanische Hubrückmeldung aufweist, von der in der gezeigten Ansicht nur ein Stellungshebel (46) mit einem Langloch (47) zu sehen ist, in das ein im Verbindungsblock (25) befestigter Stift (48) eingreift, wobei der Stift (48) bei der Bewegung der Betätigungsstange (18) den Stellungshebel (46) mitnimmt. Außerdem ist der Stellungsregler (45) über ein Kabel (49) mit dem Leckage-Sensor (34) sowie über nicht gezeigte weitere Kabel mit den Druckmeßaufnehmern (26, 27) verbunden. Der Stellungsregler (45) hat über die eigentliche Stellungsregelung des Ventilkegels (17) hinaus erweiterte Funktionen, die insbesondere durch einen integrierten, mikroprozessorgesteuerten Rechner wahrgenommen werden, der über nicht dargestellte Signalleitungen mit einer übergeordneten Anlagensteuerung in Verbindung steht. Die Armatur (1) ist damit eine selbständige Regeleinheit, die den Durchfluß durch das Regelventil (2) aufgrundA position controller (45) is provided on the valve lantern (36), which has a mechanical stroke feedback, of which only one position lever (46) with an elongated hole (47) can be seen in the view shown, into which a pin (48) fastened in the connecting block (25) engages, whereby the pin (48) takes the position lever (46) with it when the actuating rod (18) moves. In addition, the position controller (45) is connected to the leakage sensor (34) via a cable (49) and to the pressure sensors (26, 27) via further cables (not shown). The position controller (45) has extended functions beyond the actual position control of the valve cone (17), which are carried out in particular by an integrated, microprocessor-controlled computer, which is connected to a higher-level system control via signal lines (not shown). The fitting (1) is therefore an independent control unit, which regulates the flow through the control valve (2) based on
eines von der Anlagensteuerung vorgegebenen Sollwerts selbsttätig regelt, und die es der Anlagensteuerung mitteilt, wenn aufgrund einer Undichtigkeit Fluid aus dem Ventilgehäuse (4) auftritt. a setpoint value specified by the system control and which informs the system control when fluid comes out of the valve housing (4) due to a leak.
Figur (2) zeigt ein Hubventil {59), von dem in dieser Ansicht nur ein Teil eines Ventilgehäuses (60) mit einem im wesentlichen zylindrischen Ventilsitz (61) gezeigt ist. Im VentilsitzFigure (2) shows a lift valve {59), of which only a part of a valve housing (60) with an essentially cylindrical valve seat (61) is shown in this view. In the valve seat
(61) und in einer Lagerbuchse (64) eines Ventilführungskörpers (65) ist ein Lochkegel (62) beweglich geführt, der eine Betätigungsstange (63) aufweist.(61) and in a bearing bush (64) of a valve guide body (65) a perforated cone (62) is movably guided, which has an actuating rod (63).
Der Lochkegel (62) hat an seiner im Ventilsitz (61) geführten Seite eine zylindrische Lochwand (66), die radiale Durchgangslöcher (67) aufweist. Die momentane Strömung im auf Durchgang gestellten Ventilgehäuse (60) wird durch eingezeichnete Strömungspfeile (68) veranschaulicht, die so gerichtet sind, daß die Strömung von einem momentanen hohen Druckniveau (69) zu einem momentanen niedrigen Druckniveau (70) strömt. In diesem nicht dargestellten Fall verläuft die Strömung in umgekehrter Richtung zu den Strömungspfeilen (68) von einem hohen Druckniveau (70) zu einem niedrigen Druckniveau (69).The perforated cone (62) has a cylindrical perforated wall (66) on its side guided in the valve seat (61), which has radial through holes (67). The current flow in the valve housing (60) set to flow is illustrated by flow arrows (68) drawn in, which are directed so that the flow flows from a current high pressure level (69) to a current low pressure level (70). In this case (not shown), the flow runs in the opposite direction to the flow arrows (68) from a high pressure level (70) to a low pressure level (69).
Im Lochkegel (62) ist zwischen der Betätigungsstange (63) und der Lochwand (66) ein Basisstück (71) vorgesehen, an dessen Oberseite eine erste Meßstelle (72) angeordnet ist, während sich an dessen Umfangsflache eine zweite Meßstelle (73) und an dessen Unterseite eine dritte Meßstelle (74) befindet. Dabei mündet an der ersten und der zweiten Meßstelle (72, 73), die bezüglich der momentanen Strömungsrichtung (68) stromaufwärts vom Lochkegel (62) gerichtet sind, der erste Verbindungskanal (74), während an der dritten Meßstelle (74), die in momentanerStrömungsrichtung (68) stromabwärts vom LochkegelIn the perforated cone (62) between the actuating rod (63) and the perforated wall (66) a base piece (71) is provided, on the top of which a first measuring point (72) is arranged, while on the peripheral surface there is a second measuring point (73) and on the underside there is a third measuring point (74). The first connecting channel (74) opens at the first and second measuring points (72, 73), which are directed upstream of the perforated cone (62) in relation to the current flow direction (68), while at the third measuring point (74), which is directed downstream of the perforated cone in the current flow direction (68)
(62) gerichtet ist, der Verbindungskanal (76) mündet. Die Verbindungskanäle (75, 76) treten an der Oberseite der Betätigungsstange (63) wieder aus und weisen in dieser Ansicht(62) is directed towards the connecting channel (76). The connecting channels (75, 76) exit again at the top of the actuating rod (63) and in this view
nicht gezeigte Druckmeßumformer auf.pressure transducers not shown.
Figur (3) zeigt Querschnitte durch unterschiedliche Betätigungsstangen (80, 81, 82, 83, 84) von in dieser Ansicht nicht dargestellten erfindungsgemäßen Armaturen.Figure (3) shows cross sections through different actuating rods (80, 81, 82, 83, 84) of fittings according to the invention not shown in this view.
Die Betätigungsstange (80) gemäß Figur (3a) entspricht dabei der Betätigungsstange (23) aus Figur (1) und der Betätigungsstange (63) aus Figur (2), denn sie weist zwei zylindrische Verbindungskanäle (85, 86) auf, die in Längsrichtung der Betätigungsstange (80) verlaufen.The actuating rod (80) according to Figure (3a) corresponds to the actuating rod (23) from Figure (1) and the actuating rod (63) from Figure (2), since it has two cylindrical connecting channels (85, 86) which run in the longitudinal direction of the actuating rod (80).
Die Betätigungsstange (81) gemäß Figur (3b) hat eine zylindrische Grundbohrung (87), in die ein Kanalteilelement (88) derart eingeführt ist, daß zwei unabhängige Verbindungskanäle (89, 90) entstehen.The actuating rod (81) according to Figure (3b) has a cylindrical base bore (87) into which a channel part element (88) is inserted in such a way that two independent connecting channels (89, 90) are created.
Die Betätigungsstange (82) gemäß Figur (3c) hat ähnlich zur Betätigungsstange (81) eine zylindrische Grundbohrung (91), in die ein Kanalteilelement (92) eingesetzt ist, das derart ausgeformt ist, daß in der Grundbohrung (91) drei voneinander unabhängige Verbindungskanäle (93, 94, 95) entstehen.The actuating rod (82) according to Figure (3c) has, similarly to the actuating rod (81), a cylindrical base bore (91) into which a channel part element (92) is inserted, which is shaped in such a way that three independent connecting channels (93, 94, 95) are created in the base bore (91).
Die Betätigungsstange (83) gemäß Figur (3d) hat im Gegensatz zu den vorgenannten Betätigungsstangen (80, 81, 83) eine Grundbohrung (96), in der eine Rohrleitung (97) vorgesehen ist, so daß sich ein Verbindungskanal (98) im Inneren der Rohrleitung (97) und ein Verbindungskanal (99) im Raum zwischen Rohrleitung (97) und Grundbohrung (96) erstreckt.In contrast to the aforementioned actuating rods (80, 81, 83), the actuating rod (83) according to Figure (3d) has a base bore (96) in which a pipe (97) is provided, so that a connecting channel (98) extends inside the pipe (97) and a connecting channel (99) in the space between the pipe (97) and the base bore (96).
Die Betätigungsstange (84) gemäß Figur (3e) ähnelt der Betätigungsstange (83), denn sie hat eine Grundbohrung (100), in der zwei Rohrleitungen (101, 102) vorgesehen sind, wobei zwei Verbindungskanäle (103, 104) im Inneren der Rohrleitungen (101, 102) und ein Verbindungskanal (105) im Raum zwischen den Rohrleitungen (101, 102) und der Grundbohrung (100) entsteht.The actuating rod (84) according to figure (3e) is similar to the actuating rod (83) because it has a base bore (100) in which two pipes (101, 102) are provided, whereby two connecting channels (103, 104) are created inside the pipes (101, 102) and a connecting channel (105) in the space between the pipes (101, 102) and the base bore (100).
Figur (4) zeigt einen Längsquerschnitt durch ein erfindungsgemäßes Drehklappenventil (108), von dem nur ein Klappengehäuse (109) mit einem Durchgangskanal (107) gezeigt ist, in dem sich ein Durchlaß (110) mit einer ihm zugeordneten, um eine Achse senkrecht zur Zeichenebene drehbar gelagerten Drehklappe (111) befindet. Die Strömungsrichtung im Durchgangskanal (107) wird durch den Strömungspfeil (112) verdeutlicht.Figure (4) shows a longitudinal cross section through a rotary flap valve (108) according to the invention, of which only one flap housing (109) with a through-channel (107) is shown, in which there is a passage (110) with a rotary flap (111) associated with it and mounted so as to be rotatable about an axis perpendicular to the plane of the drawing. The direction of flow in the through-channel (107) is illustrated by the flow arrow (112).
In der Drehklappe (111) sind Meßstellen (113, 114) vorgesehen, an denen Verbindungskanäle (115, 116) münden. Dabei ist die Meßstelle (113) derart in der Drehklappe (111) angeordnet, daß daß der Verbindungskanal (116) in Strömungsrichtung (112) stromaufwärts vom Durchlaß (110) austritt, während der Verbindungskanal (115) an der Meßstelle (114) in Strömungsrichtung (112) stromabwärts vom Durchlaß (110) mündet.Measuring points (113, 114) are provided in the rotary flap (111), at which connecting channels (115, 116) open. The measuring point (113) is arranged in the rotary flap (111) in such a way that the connecting channel (116) exits upstream from the passage (110) in the flow direction (112), while the connecting channel (115) opens at the measuring point (114) downstream from the passage (110) in the flow direction (112).
Figur (5) zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Drehklappenventil (119), das ein Klappengehäuse (120) und eine Drehklappe (121) aufweist, wobei das Klappengehäuse (120) an der Stelle eines Durchlasses geschnitten ist.Figure (5) shows a cross section through another rotary flap valve (119) according to the invention, which has a flap housing (120) and a rotary flap (121), wherein the flap housing (120) is cut at the location of a passage.
Die Drehklappe (121) hat eine im Klappengehäuse (110) gelagerte Betätigungswelle (122), auf der ein Klappenflügel (123) befestigt ist, wobei die Betätigungswelle (122) in dieser Ansicht so gedreht ist, daß der Klappenflügel (123) lediglich in der Draufsicht erscheint.The rotary flap (121) has an actuating shaft (122) mounted in the flap housing (110) on which a flap wing (123) is fastened, whereby the actuating shaft (122) is rotated in this view so that the flap wing (123) only appears in the top view.
Im Bereich der Betätigungswelle (122) sind zu beiden Seiten des Klappenflügels (123) Rohrleitungen (124, 125) angebracht, die im Bereich einer Mittelachse (126) des Klappenflügels (123) in Meßstellen (127, 128) münden. Die Rohrleitungen (124, 125) gehen in Verbindungskanäle (129, 130) über, die im Inneren der Betätigungswelle (122) verlaufen und die mit in dieser Ansicht nicht dargestellten Druckmeßaufnehmern in Verbindung stehen.In the area of the actuating shaft (122), pipes (124, 125) are attached to both sides of the flap wing (123), which open into measuring points (127, 128) in the area of a central axis (126) of the flap wing (123). The pipes (124, 125) pass into connecting channels (129, 130) which run inside the actuating shaft (122) and which are connected to pressure sensors not shown in this view.
Claims (14)
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