EP3824206A1 - Absperrklappenventil, verfahren, armaturkörper und dichtmanschette - Google Patents

Absperrklappenventil, verfahren, armaturkörper und dichtmanschette

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EP3824206A1
EP3824206A1 EP20701716.1A EP20701716A EP3824206A1 EP 3824206 A1 EP3824206 A1 EP 3824206A1 EP 20701716 A EP20701716 A EP 20701716A EP 3824206 A1 EP3824206 A1 EP 3824206A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing
butterfly valve
sensor arrangement
signal
flap
Prior art date
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Pending
Application number
EP20701716.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Klemt
Werner Floegel
Sebastian HUSSACK
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.)
Gebr Mueller Apparatebau GmbH and Co KG
Original Assignee
Gebr Mueller Apparatebau GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebr Mueller Apparatebau GmbH and Co KG filed Critical Gebr Mueller Apparatebau GmbH and Co KG
Publication of EP3824206A1 publication Critical patent/EP3824206A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G01M3/047—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid with electrical detection means with photo-electrical detection means, e.g. using optical fibres

Definitions

  • the invention relates to a butterfly valve, a method, a fitting body and a sealing sleeve for a butterfly valve.
  • Butterfly valve is detected, for example, by a visible leak to the outside or process problems caused by an internal leak when the butterfly valve is closed.
  • Butterfly valve is often associated with an inadequate sealing effect of a sealing sleeve. It is therefore the object of the invention to improve a butterfly valve in such a way that the tightness of the butterfly valve is guaranteed.
  • the object is achieved by a butterfly valve according to claim 1, a method for operating the
  • Butterfly valve according to an independent claim, a fitting body according to a further independent claim and a sealing collar according to another independent claim.
  • a first aspect of this description relates to a
  • Butterfly valve comprising a fitting body, a flap that is rotatable within the fitting body and restricting a flow of a process fluid, a
  • Sealing collar which is arranged between the fitting body and the flap, and a sensor arrangement, the sensor arrangement being designed to include at least one
  • An external leak means that the process medium, which is carried in the fluid channel, escapes to the outside. In the event of an internal leak, a smaller or larger amount of process fluid flows although the flap is pressing on the sealing sleeve. The process medium can still between the flap and the sealing collar
  • characterizing indicator as a function of the signal provided by the sensor arrangement and in Can be determined as a function of a previously determined characteristic map and / or a previously determined characteristic curve and / or a previously determined setpoint value.
  • Characteristic curve and / or the target value can be foreseen.
  • the map applied in advance is taken into account
  • the age, a number of switching cycles, etc. in the form of further input variables is determined in advance on the basis of test objects in the laboratory.
  • the characteristic field is acted upon by the signal from the sensor arrangement in order to detect a deviation from normal operation, for example premature aging and material fatigue.
  • rotatable flap can be clearly inferred whether the flap should rest against the sealing collar in the respective rotational position or not. Consequently, for example, pressure recordings are determined over time when closing the flap and / or when opening the flap.
  • the Recorded pressure recording is compared, for example, with a nominal profile of pressures, for example in a characteristic diagram by subtraction, and via a
  • Deviation criterion such as, for example, a threshold value for a tightness, in particular assigned to a tightness value in the form of the indicator.
  • the tightness of the butterfly valve is advantageously monitored from the outside in this way.
  • the sealing sleeve is
  • Sensor arrangement comprises at least the recess.
  • a chamber formed by the recess and a shaft sealed in the shaft sealing section is advantageously used for the detection of a reduced tightness to the outside. Process fluid entering the chamber can thus be detected even before the process fluid
  • Contact of the fluid sensor with process fluid converts into the signal, comprises, and wherein the fluid sensor is connected to the recess in a fluid-conducting manner.
  • the sensor arrangement comprises an expansion element, the expansion element upon contact with the
  • Process fluid expands, and a material of the
  • the pressure sensor can advantageously be arranged laterally on the seal, which is particularly advantageous for the arrangement of signal lines.
  • the swelling of the expansion element advantageously increases its volume, which in turn advantageously increases the sealing tension between the shaft and the sealing collar. In this way, on the one hand, the lack of tightness is recognized and, on the other hand, the risk of leakage is reduced.
  • An advantageous example is characterized in that a circumferential flap sealing section delimits a seat for the rotatable flap, and the sensor arrangement at least partially within the flap sealing section or between the flap sealing section and the
  • Fitting body is arranged.
  • the tightness inward between the flap and the can thus be advantageous
  • Sealing section are monitored. This advantageously increases process reliability. Other measuring points and measuring devices for monitoring process safety can thus be used.
  • An advantageous example is characterized in that the sensor arrangement has a plurality of successive and / or overlapping ones in the circumferential direction
  • a break in part of the thread-like elements can be determined. This break is caused, for example, by increased pressure on the thread-like elements
  • Flap sealing section caused. Consequently, a sufficient or insufficient sealing effect is indicated by means of the thread-like elements.
  • An advantageous example is characterized in that the sensor arrangement has an electrically conductive, galvanically non-connected layer and is spaced apart from it
  • the galvanically not connected layer advantageously provides an inductive load.
  • the inductive element induces eddy currents in the electrically unconnected layer, which in turn is reflected in the measurable inductance of the inductive element.
  • An advantageous example is characterized in that the material of the sealing collar encloses at least part of the sensor arrangement.
  • the elements of the sensor arrangement are advantageously embedded where a force is exerted on the sealing sleeve during operation.
  • the sensor arrangement is in front of the material
  • a second aspect of this description relates to a
  • Faucet body rotatable and a flow of a Process fluid-limiting flap, a sealing sleeve which is arranged between the fitting body and the flap, and a sensor arrangement, the sensor arrangement providing at least one signal which characterizes the tightness of the butterfly valve before an internal or external leak occurs.
  • Another aspect of this description relates to a fitting body for a butterfly valve comprising a sensor arrangement which is designed to provide at least one signal which characterizes the tightness of the butterfly valve before an internal or external leak occurs.
  • Another aspect of this description concerns one
  • Sealing sleeve for a butterfly valve comprising a sensor arrangement which is set up to provide at least one signal which characterizes the tightness of the butterfly valve before an internal or external leak occurs.
  • Figures 2-7 each have a shaft sealing section
  • FIGS. 9-13 each have a flap sealing section of
  • FIG. 1 shows a soft-sealing butterfly valve 2 in a schematic section.
  • the shut-off flap valve 2 comprises a fitting body 4, in which a rotatable flap 6 for limiting a flow of a process fluid is arranged.
  • the flap 6 is arranged so as to be rotatable about an axis of rotation 8 and is driven by a drive 10.
  • the drive 10 is for example a
  • the drive 10 is manually driven and includes manual actuation.
  • the fitting body 4 provides an inner connection area for an elastic
  • the elastic sealing collar 12 comprises an elastic material such as a vulcanized elastomer.
  • Flap 6 are made of a metal alloy, for example.
  • the sealing cuff 12 comprises a proximal seat 14 for resting against the rotatable flap 6.
  • the seat 14 is supported by a circumferential flap sealing section of the Sealing collar 12 provided.
  • a respective shaft 16, 18 is rotatably connected to the flap 6 and to the
  • Fitting body 4 rotatably mounted.
  • the shaft 18 is connected to the drive 10.
  • the sealing collar 12 comprises a respective one in a shaft sealing section 20, 22
  • the sealing sleeve 12 comprises a sensor arrangement 30 which is set up to determine at least one signal S.
  • the signal S characterizes a sealing effect of the sealing collar 12.
  • Sealing collar 12 is for example by a
  • the sealing effect of the sealing sleeve 12 is characterized by an expansion of the material of the sealing sleeve 12. The material expansion is measured, for example, in the circumferential direction and / or in the radial direction, starting from the imaginary central axis 28 and / or parallel to the central axis 28.
  • the sealing effect of the sealing sleeve 12 is determined by the presence of Characterized process fluid in certain areas of the sealing collar 12.
  • the sealing effect of the sealing collar 12 is characterized in a further example by a pressure on the material of the sealing collar occurring in the circumferential direction and / or in the radial direction and / or parallel to the central axis 28.
  • the sealing effect of the sealing collar 12 is characterized in particular by the following information: volume reduction due to shrinkage of the material, volume reduction due to swelling of the material, abrasive damage due to
  • the signal S is provided, for example, by means of a measuring element which is part of the sealing cuff 12. In another example, the signal S is indicated by a
  • Control unit 32 or a measuring element arranged remotely from the sealing sleeve 12 is determined.
  • the signal S is transmitted to the control unit 32.
  • the control device 32 comprises a memory M and a processor P, a computer program C being stored on the memory M, which is explained in this description
  • Control unit 32 as a function of the signal S a
  • the indicator I which characterizes the sealing effect of the sealing sleeve.
  • the indicator I can comprise the signal S or the indicator I is derived from the signal S and indicates an adequate or inadequate sealing effect of the sealing collar 12.
  • the indicator I provided can be transmitted, for example, to remotely arranged network units in order to initiate countermeasures against the insufficient sealing effect of the sealing sleeve 12. In this way, an ordering process from the manufacturer of the sealing collar 12 can be triggered and / or measures are prepared to carry out the replacement of the sealing collar 12.
  • the control unit 32 transmits a signal 34 for setting a rotational position 36 of the flap 6.
  • the control unit 32 determines the indicator I provided as a function of the signal S of the sensor arrangement 30 of the sealing sleeve 12 and as a function of the
  • FIG. 2 shows, by way of example, the shaft sealing section 22 of the sealing collar 12 from FIG. 1 in a schematic form
  • the through opening for the shaft 18 is delimited by sealing lips 202, 204 and 206, the distal ends of which bear in a circular ring against the shaft 18 and which
  • the sealing lips 202, 204 and 206 are circular and delimit them a respective circular recess 208 and 210. With the shaft 18, the recesses 208 and 210 delimit a respective chamber which, in an operating state without leakage, does not receive any process fluid.
  • the sensor arrangement 30 is at least partially in the material of
  • FIG. 3 shows, by way of example, the shaft sealing section 22 of the sealing collar 12 from FIG. 1 in a schematic
  • the sensor arrangement 30 comprises an in
  • Proximal recess 210 arranged expansion element 302, which absorbs this upon contact with process fluid and thus expands. If process fluid enters the proximal chamber of the proximal recess 210, then the expansion element 302 absorbs the process fluid, expands and exerts pressure on the shaft 18 and the material of the sealing sleeve 12.
  • the expansion element 302 is for example in only one sector of the
  • Sealing collar 12 and the fitting body 4 is arranged prestressed, determined and as the signal S
  • the sensor arrangement 30 thus comprises the recess 210, the expansion element 302 and the
  • Pressure sensor 304 The pretensioning of the pressure sensor 304 ensures that not only an expansion of the
  • Expansion element 302 but also a decrease in pressure and thus a loss of the pressure caused by the sealing sleeve 12 provided contact voltage in the area of the shaft sealing portion 22 is detectable.
  • FIG. 4 shows, by way of example, the shaft sealing section 22 of the sealing collar 12 from FIG. 1 in a schematic
  • the sensor arrangement 30 comprises the recess 210, a fluid channel 402 and a fluid sensor 404 which provides the signal S.
  • the fluid channel 402 is guided through the material of the sealing collar 12 and connects the recess 210 and the fluid sensor 404 in a fluid-carrying manner.
  • FIG. 5 shows, by way of example, the shaft sealing section 22 of the sealing collar 12 from FIG. 1 in a schematic
  • the sensor arrangement 30 comprises the fluid sensor 404 which, in contrast to FIG.
  • Material of the sealing collar 12 is arranged.
  • the fluid sensor 404 and the proximal chamber of the proximal recess 210 are thus connected to one another in a fluid-conducting manner.
  • FIG. 6 shows, by way of example, the shaft sealing section 22 of the sealing collar 12 from FIG. 1 in a schematic
  • the sensor arrangement 30 comprises a pressure-sensitive resistance layer 602 and a measuring element 604.
  • a pressure occurring in the material of the sealing sleeve 12 in the radial direction to a center axis of the shaft 18 causes a change in resistance in the resistance layer 602, the electrical resistance using the measuring element 604 as the signal S is detected.
  • the resistance layer 602 runs parallel to the center axis of the shaft 18.
  • FIG. 7 shows, by way of example, the shaft sealing section 22 of the sealing collar 12 from FIG. 1 in a schematic
  • the sensor arrangement 30 comprises two electrically isolated and electrically conductive layers 702 and 704 as well as a measuring element 706.
  • the measuring element 706 determines an electrical capacitance of the two electrically conductive layers 702 and 704 in the form of the signal S.
  • the layers 702, 704 run
  • FIG. 8a shows the shut-off valve 2 in a section A-A from FIG. 1.
  • the fitting body 4 provides a proximal connection contour 802.
  • a distal connection contour of the sealing sleeve 12 corresponds to that
  • the proximal connection contour 802 provides a proximal surface 804 on which the sealing sleeve 12 with the area of the opposite the seat 14
  • Flap sealing portion 806 rests.
  • the Sealing collar 12 ready undercuts into which lateral projections 808 and 810 of the connection contour 802 engage.
  • the sealing cuff 12 uses the sensor arrangement 30 to determine a signal S which, for example, indicates a pressure or an expansion of the material
  • Sealing collar 12 is characterized in the radial direction to the central axis 28.
  • the sensor arrangement 30 extends at least in the circumferential direction
  • the sensor arrangement 30 is divided into a plurality of successive and / or overlapping ones
  • Sensor arrangement 30 in circular cylinder segments allows damage patterns to be recorded, which can be differently pronounced in the circumferential direction. Consequently, for example, between wear that occurs in
  • Disruptive body which only in a segment of a circle within causes a disturbance in a short period of time.
  • FIG. 8b shows another based on FIG. 8a
  • Example of the shut-off valve 2 In contrast to FIG. 8a, the sensor arrangement 30 in FIG. 8b is not arranged in the material of the sealing sleeve 12. Rather, the sensor arrangement 30 is between the flap sealing section 806 of the sealing cuff 12 and the proximal one
  • connection contour 802 of the fitting body 4 is arranged.
  • the sensor arrangement 30 extends at least in sections in the shape of a circular ring between the fitting body 4 and the
  • the sensor arrangement 30 includes a plurality of
  • Sensor sections 830a, 830b overlap or are spaced apart from one another in the circumferential direction.
  • Each of the sensor sections 830a, 830b rests radially outward against the proximal surface 804 and rests radially inward against an outwardly facing surface of the sealing sleeve 12.
  • Sensor sections 830a, 830b represents a respective one
  • the sensor signals Sa, Sb represent, for example, a respective pressure which is applied to the respective sensor section 830a, 830b in the radial direction of the sealing collar 12.
  • the sensor sections 830a, 830b are designed, for example, as one or more pressure measurement foils.
  • the at least one pressure measuring film is firmly connected to the fitting body 4, for example, which has the advantage that the sealing collar 12 can be replaced without the need to replace the
  • Sealing sleeve 12 can be monitored in the installed state.
  • the definition of the sensor sections 830a, 830b in relation to cable routing is advantageous.
  • the pressure measuring film is glued into the fitting body 4.
  • the pressure measuring film is firmly connected to the sealing sleeve 12. So can
  • Pressure measuring film for example, glued into the sealing sleeve 12 or glued onto it.
  • the at least one pressure measuring film is formed into a measuring cuff, not shown, which is arranged between the sealing cuff 12 and the fitting body 4.
  • the sensor arrangement 30 is designed such that it is entirely or partially in a recess of the fitting body 4 and / or in a
  • Recess of the sealing collar 12 is located in order to be arranged between the fitting body 4 and the sealing collar 12 in this way.
  • FIG. 9 shows the sealing sleeve 12 in a schematic form analogous to part of the section AA from FIG. 1.
  • the flap sealing section 806 comprises a pressure-sensitive one Resistance layer 902 as part of the sensor arrangement 30, which runs through the flap sealing section 806, formed at least as a cylinder jacket segment.
  • Resistance layer 902 provides an electrical resistance as a function of the pressure exerted on it in a direction radial to the center axis of the sealing collar 12.
  • the electrical resistance of the resistance layer 902 is provided as the signal S by means of a measuring element 906 of the sensor arrangement 30.
  • FIG. 10 shows the sealing collar 12 in a schematic form analogous to part of the section A-A from FIG.
  • two layers 1004 and 1006 that are electrically isolated from one another are embedded in the material of the sealing sleeve 12.
  • An electrical capacitance of the two layers 1004 and 1006 is provided as the signal S by means of a measuring element 1008.
  • a relative distance between the two layers 1004 and 1006 has a radial effect
  • FIG. 11 shows the sealing collar 12 in a schematic form analogous to part of the section A-A from FIG. 1.
  • Sensor arrangement comprises two electrically conductive layers 1102 and 1104 that are electrically isolated from one another.
  • a change in a distance between the layers 1102 and 1104 parallel to the center axis of the sealing sleeve 12 causes a change in an electrical capacitance of the two layers 1102 and 1104.
  • the direction parallel to the center axis of the sealing collar 12 is shown according to a double arrow 1108.
  • Measuring element 1110 determines the electrical capacitance in the form of the signal S.
  • FIG. 12 shows the sealing collar 12 in a schematic form analogous to part of the section A-A from FIG. 1.
  • the material of the sealing collar 12 there is an electrical one
  • conductive, but not galvanically connected layer 1202 is arranged.
  • An inductive element 1204 runs at a distance from and electrically insulated from the layer 1202.
  • a measuring element 1206 operates the inductive element 1204 in such a way that eddy currents are coupled into the layer 1202. These eddy currents cause inductive feedback in the inductive element 1204.
  • a change in the distance between the layer 1202 and the inductive element 1204 in the radial direction to the center axis of the sealing collar 12 according to a double arrow 1208 causes a change in the measurable electrical inductance of the inductive element 1204.
  • the electrical inductance of the inductive element 1204 is with the measuring element 1206 as the signal S
  • Figure 13 shows the sealing collar 12 in a schematic form analogous to a part of the section AA from Figure 1.
  • thread-like elements 1302, 1304, 1306, 1308 and 1310 are embedded, ends of the thread-like elements 1302-1310 with a Measuring element 1312 are connected.
  • the elements 1302-1310 are optically or electrically conductive.
  • the conductivity of the thread-like elements are determined by means of the measuring element 1312. Is a number of conductive elements
  • the broken ones of the elements 1302-1310 are no longer continuously conductive.
  • the number of broken conductive elements 1302-1310 indicates a reduced sealing effect of the sealing sleeve 12.
  • the measuring element 1312 determines the signal S in such a way as to indicate a reduced sealing effect of the sealing sleeve 12.
  • FIG. 14 shows a sealing collar 12, within which a vibration generator 1404 and a vibration receiver 1402 are arranged.
  • the vibration generator 1404 and the vibration receiver 1402 can each also be arranged on the sealing collar 12 outside the material of the latter.
  • the vibration generator 1404 is excited to vibrate by means of a signal S2, which vibration is coupled into the material of the sealing collar 12.
  • the coupled-in vibration propagates in the material of the sealing collar and reaches the vibration receiver 1402.
  • Vibration receiver 1402 forwards the detected vibration to control unit 32 by means of a signal S1.
  • the vibration generator 1404 and the vibration receiver 1402 are thus spaced apart from one another in the radial direction.
  • the passage for the shaft 18 is located between the vibration generator 1404 and the vibration receiver 1402.
  • a first reference value for an oscillation response in the sense of the signal S1 is recorded in the case of a tight shaft sealing section 20, 22 and a second reference value for a leaky one
  • Shaft sealing section 20, 22 added.
  • an amplitude of a specific frequency in a frequency representation of the signal S1 serves as an oscillation response.
  • a threshold value for a leaky shaft sealing section 20, 22 lies between the first and the second
  • a third reference value for the vibration response in the sense of the signal S1 is recorded in the case of a tight flap sealing section 806 and a fourth reference value for a leaky one
  • Flap sealing portion 806 added.
  • a further amplitude of a specific further frequency serves as a frequency representation of the signal S1
  • a threshold value for a leaky flap sealing section 806 lies between the first and the second reference value, for example in the middle.
  • the flap sealing section 806 is assessed as leaky.
  • the actual value of the The vibration response of the signal S1 thus characterizes the sealing effect of the sealing sleeve 12 inward.
  • the example according to FIG. 14 can advantageously be used both in the case of an elastic sealing sleeve 12 and in the case of a non-elastic and thus rigid
  • FIG. 15 shows the example from FIG. 8b in a schematic section. It is shown that a plurality of at least four sensor sections 830a to 830d extend in the circumferential direction between the fitting body 4 and the
  • Sealing collar 12 extend.
  • the number of sensor sections can be increased in order to enable better resolution and localization of errors.
  • the sensor sections 830a to 830d are spaced apart from one another and in particular save the
  • the pressure-sensitive sensor sections 830a to 830d are pretensioned and, for example, already deliver onto the sealing sleeve 12 without the flap 4 being pressed
  • the sensor sections 830a to 830d can also partially overlap and be guided further in the direction of the shafts 16, 18 or the corresponding ones
  • Sensor sections 830a to 830d at least one
  • Vibration generator 1500 in the form of a vibration film is introduced or arranged between the fitting body 4 and the sealing collar 12.
  • the vibration generator 1500 is excited to vibrate by means of a signal S1500.
  • the valve body 4 and the sealing collar 12 are excited to vibrate, which is reflected in the signals Sla to Sld.
  • the vibration response determined in this way can also be evaluated by means of a map or characteristic curve determined in advance.
  • FIG. 16 shows, in a schematic section, a further example of the butterfly valve 2.
  • a test channel 1600 is arranged between the fitting body 4 and the sealing collar 12, which one
  • connection channels 1602 and 1604 which extend through the fitting body 4 from the inside to the outside
  • a projection 1606 protrudes from the amateur body 4 so far inwards that the sealing collar 12 rests against the projection 1606. This projection 1606 separates the circumferential test channel 1600 and a test fluid enters the test channel 1600 via the connection channel 1604 in order to, after flowing through the test channel 1600, along the
  • Connection channel 1602 to arrive.
  • test unit 1610 is connected to the connection channels 1602 and 1604.
  • the test unit 1610 comprises a pump 1612, which is controlled by means of a signal S1612 that is generated by the control unit 32.
  • test fluid is pumped through the test channel 1600 as a function of the supplied signal S1612.
  • the test fluid thus flows along the back of the cuff over a defined cross-section around the circumference
  • Differential pressure of the test fluid between the connection channels 1602 and 1604 represents. If the test fluid is pumped into the test channel 1600 at a first pressure and it emerges from the test channel 1600 at a second pressure, then the difference results from the first and second pressures.
  • the Sensor unit 30 is formed by test unit 1610 and test channel 1600.
  • test unit 1610 includes, for example, one not shown
  • test fluids such as oils or the like can also be used.
  • a further leakage sensor (not shown) is present in one example, to provide a
  • test channel 1600 spans only one sector on the circumference, as is the case
  • connection channels 1602 and 1604 assigned to one another are at least further spaced apart from one another when facing inwards than shown in FIG.
  • the volume flow of the test fluid through the test channel 1600 changes accordingly. So can be over time detect a change in the volume flow.
  • the signal S also represents the tightness of the
  • an electrical current supplied to the pump 1612 can also generate the signal S
  • Test channel 1600 widens or reduces too much when the flap 6 is closed, which can be determined in each case via the test unit 1610 and the control unit 32.
  • the test channel 1600 leads at least partially through the sealing collar 12.

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Abstract

Eine Dichtmanschette (12) zur Anordnung zwischen einem Armaturkörper (4) eines Absperrklappenventils (2) und einer zu dem Armaturkörper (4) verdrehbaren und einen Fluss eines Prozessfluids begrenzenden Klappe (6) wird bereitgestellt, wobei die Dichtmanschette (12) eine Sensoranordnung (30) umfasst, und wobei die Sensoranordnung (30) dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Signal (S) bereitzustellen, welches eine Dichtheit des Absperrklappenventils (2) vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert.

Description

Titel : Absperrklappenventil, Verfahren, Armaturkörper und Dichtmanschette
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Absperrklappenventil, ein Verfahren, einen Armaturkörper sowie eine Dichtmanschette für ein Absperrklappenventil.
Es ist bekannt, dass eine mangelnde Dichtheit eines
Absperrklappenventils beispielsweise durch eine sichtbare Leckage nach außen oder Prozessprobleme, die durch eine innere Leckage bei geschlossener Absperrklappe verursacht wird, erkannt wird. Die mangelnde Dichtheit des
Absperrklappenventils hängt häufig mit einer mangelnden Dichtwirkung einer Dichtmanschette zusammen. Folglich ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Absperrklappenventil dahingehend zu verbessern, als dass die Dichtheit des Absperrklappenventils gewährleistet wird.
Die Aufgabe wird durch ein Absperrklappenventil gemäß dem Anspruch 1, ein Verfahren zum Betreiben des
Absperrklappenventils gemäß einem nebengeordneten Anspruch, einen Armaturkörper gemäß einem weiteren nebengeordneten Anspruch sowie eine Dichtmanschette gemäß einem anderen nebengeordneten Anspruch gelöst.
Ein erster Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein
Absperrklappenventil umfassend einen Armaturkörper, eine innerhalb des Armaturkörpers verdrehbare und einen Fluss eines Prozessfluids begrenzende Klappe, eine
Dichtmanschette, welche zwischen dem Armaturkörper und der Klappe angeordnet ist, und eine Sensoranordnung, wobei die Sensoranordnung dazu eingerichtet ist, wenigstens ein
Signal bereitzustellen, welches eine Dichtheit des
Absperrklappenventils vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert.
Das Signal, welches die Dichtheit des Absperrklappenventils vor dem Eintreten der inneren oder äußeren Leckage
charakterisiert, bildet also Veränderungen der
Dichtfunktion durch Alterung oder Schädigung der Klappe und/oder der Dichtmanschette ab. Das Signal, welches die Dichtheit des Absperrklappenventils charakterisiert, wird durch eine ungewollte Material- oder Anordnungsveränderung hervorgerufen. Vor dem Eintritt einer inneren oder äußeren Leckage wird also eine Vorhersage über die
Eintrittswahrscheinlichkeit der inneren oder äußeren
Leckage getroffen.
Eine äußere Leckage bedeutet, dass das Prozessmedium, welches im Fluidkanal geführt wird, nach außen austritt. Bei einer inneren Leckage fließt eine geringere oder auch größere Menge Prozessfluid, obwohl die Klappe auf die Dichtmanschette drückt. Das Prozessmedium kann trotzdem zwischen der Klappe und der Dichtmanschette
hindurchfließen. Die Dichtmanschette und die Klappe geben also bei einer inneren Leckage einen inneren Leckageraum zum Fluss des Prozessmediums frei.
Durch das vorgeschlagene Absperrklappenventil können bereits vor dem Eintritt eines Schadensfalls vorbeugende Maßnahmen getroffen werden. So können gezielt Wartungen durchgeführt werden. Kosten für vorbeugende Wartungen können folglich entfallen. Im Falle einer durch die
Überwachung ausgelösten Wartung kann die zugehörige Anlage gezielt abgeschaltet werden, ohne dass eine Notabschaltung erfolgen muss. Folglich hat das vorgeschlagene
Absperrklappenventil den Vorteil, dass die
Eintrittswahrscheinlichkeit einer äußeren oder inneren Leckage stark reduziert werden kann.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass ein die Dichtheit des Absperrklappenventils
charakterisierender Indikator in Abhängigkeit von dem von der Sensoranordnung bereitgestellten Signal und in Abhängigkeit von einem vorab ermittelten Kennfeld und/oder einer vorab ermittelten Kennlinie und/oder einem vorab ermittelten Soll-Wert ermittelbar ist.
Die Materialien der Klappe und der Dichtmanschette sowie deren Geometrien und Betriebsparameter wie Drücke,
Temperaturen sowie das Prozessmedium beeinflussen die
Haltbarkeit und Dichtheit des Absperrklappenventils. Es handelt sich also um ein komplexes System mit vielen
Einflussgrößen. Eine Undichtheit nach innen, beispielsweise durch einen Riss in der Dichtmanschette verursacht und als Undichtheit nach innen erkannt, kann im weiteren Verlauf der Alterung der Dichtmanschette auch die Dichtheit nach außen betreffen. Derartige Entwicklungen können durch die vorgeschlagene Verwendung des Kennfelds und/oder der
Kennlinie und/oder des Soll-Werts vorausgesehen werden.
Das vorab applizierte Kennfeld berücksichtigt
beispielsweise das Alter, eine Anzahl von Schaltzyklen, usw. in Form weiterer Eingangsgrößen und wird anhand von Prüflingen im Labor vorab ermittelt. Das Kennfeld wird im Betrieb mit dem Signal der Sensoranordnung beaufschlagt, um eine Abweichung vom Normalbetrieb beispielsweise einer verfrühten Alterung und Materialermüdung zu erkennen.
Durch die Berücksichtigung der Drehposition der
verdrehbaren Klappe kann eindeutig darauf geschlossen werden, ob die Klappe in der jeweiligen Drehposition an der Dichtmanschette anliegen soll oder nicht. Folglich werden beispielsweise Druckaufnahmen über der Zeit beim Schließen der Klappe und/oder beim Öffnen der Klappe ermittelt. Die aufgenommene Druckaufnahme wird beispielsweise mit einem Soll-Verlauf von Drücken beispielsweise in einem Kennfeld durch Subtraktion verglichen und über ein
Abweichungskriterium wie beispielsweise einen Schwellwert einer Dichtheit insbesondere einem Dichtheitswert in Form des Indikators zugeordnet. Der Indikator wird
beispielsweise gemäß einem Ampelsystem eingeteilt und dem Bedienpersonal zur Kenntnis gebracht. Dieses kann dann anhand der Einschätzung des Systems weitere Maßnahmen zur Wartung ergreifen.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass ein Wellendichtabschnitt eine Durchgangsöffnung der
Dichtmanschette für eine Welle begrenzt, wobei die
Sensoranordnung in dem Wellendichtabschnitt dazu
eingerichtet ist, das Signal bereitzustellen, welches die Dichtwirkung der Dichtmanschette im Bereich der
Durchgangsöffnung für die Welle charakterisiert.
Vorteilhaft wird so die Dichtheit des Absperrklappenventils nach außen überwacht. Die Dichtmanschette ist
beispielsweise durch eine erhöhte Zahl bereits vollführter Schaltwechsel gealtert oder aber beschädigt. Des Weiteren kann durch die Beurteilung des Wellenabschnitts mittels des Signals ein falscher Einbau der Dichtmanschette detektiert werden. Auch das Prozessmedium selbst kann durch das
Vorbeifließen mit hoher Geschwindigkeit bzw. durch eine Sogwirkung die Dichtmanschette schädigen. Durch die
frühzeitige Erkennung eines derart gelagerten Fehlerbildes mittels des Signals können folglich bereits vor einem sichtbaren Austritt von Prozessfluid Gegenmaßnahmen
eingeleitet werden.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtmanschette in dem Wellendichtabschnitt eine
Mehrzahl von Dichtlippen umfasst, wobei benachbarte der Dichtlippen eine Ausnehmung begrenzen, und wobei die
Sensoranordnung wenigstens die Ausnehmung umfasst.
Vorteilhaft wird eine sich durch die Ausnehmung und eine in dem Wellendichtabschnitt abgedichtete Welle bildende Kammer zur Detektion einer reduzierten Dichtheit nach außen genutzt. So kann in die Kammer eintretendes Prozessfluid detektiert werden, und zwar noch bevor Prozessfluid
sichtbar austritt.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoranordnung einen Fluidsensor, welcher einen
Kontakt des Fluidsensors mit Prozessfluid in das Signal umwandelt, umfasst, und wobei der Fluidsensor fluidführend mit der Ausnehmung verbunden ist. Vorteilhaft werden die Dichtlippen und wenigstens eine der sich über die
Ausnehmungen gebildeten Kammern dazu genutzt, um ein
Dichtungsproblem im Wellendichtabschnitt zu detektieren.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoranordnung ein Expansionselement umfasst, wobei das Expansionselement bei einem Kontakt mit dem
Prozessfluid expandiert, und wobei ein Material der
Dichtmanschette zwischen einem Drucksensor der
Sensoranordnung und dem Expansionselement angeordnet ist. Vorteilhaft kann der Drucksensor lateral an der Dichtung angeordnet werden, was insbesondere vorteilhaft für die Anordnung von Signalleitungen ist. Vorteilhaft wird durch das Aufquellen des Expansionselements dessen Volumen vergrößert, was wiederum vorteilhaft die Dichtspannung zwischen der Welle und der Dichtmanschette erhöht. So wird zum einen die mangelnde Dichtheit erkannt und zum anderen das Lekagerisiko reduziert.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass ein umlaufender Klappendichtabschnitt einen Sitz für die verdrehbare Klappe begrenzt, und wobei die Sensoranordnung wenigstens teilweise innerhalb des Klappendichtabschnitts oder zwischen dem Klappendichtabschnitt und dem
Armaturkörper angeordnet ist. Vorteilhaft kann damit die Dichtheit nach innen zwischen der Klappe und dem
Dichtabschnitt überwacht werden. Damit wird vorteilhaft die Prozesssicherheit erhöht. Andere Messpunkte und Messgeräte zur Überwachung der Prozesssicherheit können damit
wegfallen. Darüber hinaus lassen sich auch Aussagen über die Dichtheit nach außen treffen, wenn beispielsweise ein Riss in der Dichtmanschette vorhanden ist und dieser über das Signal der Sensoranordnung erkannt wird.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoranordnung in Umfangsrichtung eine Mehrzahl aufeinander folgender und/oder sich überlappender
Sensorabschnitte umfasst, wobei die Sensorabschnitte dazu eingerichtet sind, jeweils wenigstens ein Signal
bereitzustellen, welches die Dichtheit des Absperrklappenventils (2) vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert. Vorteilhaft wird durch die Segmentierung ein Schadensbild entlang des
Umfangs der Dichtmanschette ermittelt. Damit kann
beispielsweise zwischen einem verklemmten Störkörper,
Rissen im Sitz oder entlang der Umfangsrichtung
gleichförmigen Abnutzungserscheinungen unterschieden werden .
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoranordnung eine Mehrzahl von optisch oder
elektrisch leitfähigen, fadenförmigen Elementen umfasst, und wobei das Signal die Anzahl der funktionsfähigen fadenförmigen Elemente umfasst. Vorteilhaft kann
beispielsweise ein Bruch eines Teils der fadenförmigen Elemente ermittelt werden. Dieser Bruch wird beispielsweise durch eine erhöhte Druckausübung auf den
Klappendichtabschnitt verursacht. Folglich wird mittels der fadenförmigen Elemente eine ausreichende oder mangelnde Dichtwirkung indiziert.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoranordnung eine Mehrzahl von wenigstens
abschnittsweise in Umfangsrichtung verlaufenden elektrisch leitfähigen, voneinander elektrisch isolierten Schichten umfasst, und wobei das Signal eine elektrische Kapazität der Mehrzahl von Schichten umfasst. Durch die Messung der elektrischen Kapazität zwischen den beiden Schichten kann auf eine Veränderung der Dichtwirkung geschlossen werden. Eine über der Zeit erhöhte Kapazität indiziert beispielsweise eine Kontraktion des Materials, und zwar lotrecht zum Verlauf der Schichten.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoranordnung eine elektrisch leitfähige, galvanisch nicht verbundene Schicht und ein beabstandet zu der
galvanisch nicht verbundenen Schicht verlaufendes
induktives Element umfasst, und wobei das Signal die elektrische Induktivität des induktiven Elements umfasst. Vorteilhaft stellt die galvanisch nicht verbundene Schicht eine induktive Last bereit. Das induktive Element induziert Wirbelströme in der galvanisch nicht verbundenen Schicht, welche sich wiederum in der messbaren Induktivität des induktiven Elements niederschlagen . Folglich können
lotrecht zum Verlauf des induktiven Elements bzw. der galvanisch nicht verbundenen Schicht auftretende Änderungen der Dichtmanschette detektiert werden.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Material der Dichtmanschette wenigstens einen Teil der Sensoranordnung umschließt. Vorteilhaft sind die Elemente der Sensoranordnung dort eingebettet, wo im Betrieb eine Kraft auf die Dichtmanschette ausgeübt wird. Darüber hinaus ist die Sensoranordnung innerhalb des Materials vor
Beschädigung geschützt.
Ein zweiter Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein
Verfahren zum Betreiben eines Absperrklappenventils
umfassend einen Armaturkörper, eine innerhalb des
Armaturkörpers verdrehbare und einen Fluss eines Prozessfluids begrenzende Klappe, eine Dichtmanschette, welche zwischen dem Armaturkörper und der Klappe angeordnet ist, und eine Sensoranordnung, wobei die Sensoranordnung wenigstens ein Signal bereitstellt, welches eine Dichtheit des Absperrklappenventils vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert.
Ein weiterer Aspekt dieser Beschreibung betrifft einen Armaturkörper für ein Absperrklappenventil umfassend eine Sensoranordnung, welche dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Signal bereitzustellen, welches eine Dichtheit des Absperrklappenventils vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert.
Ein anderer Aspekt dieser Beschreibung betrifft eine
Dichtmanschette für ein Absperrklappenventil umfassend eine Sensoranordnung, welche dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Signal bereitzustellen, welches eine Dichtheit des Absperrklappenventils vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert.
Weitere Vorteile und Merkmale finden sich in der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auch bei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, ohne dass explizit nochmals hierauf hingewiesen wird. In der Zeichnung zeigen:
Figuren 1, 14, 15 und 16
jeweils ein Absperrklappenventil in einem schematischen Schnitt; Figuren 2-7 jeweils einen Wellendichtabschnitt einer
Dichtmanschette ;
Figuren 8a und 8b
jeweils ein Beispiel des
Absperrklappenventils in einem schematischen Schnitt gemäß Figur 1;
Figuren 9-13 jeweils einen Klappendichtabschnitt der
Dichtmanschette .
Figur 1 zeigt ein weichdichtendes Absperrklappenventil 2 in einem schematischen Schnitt. Das Absperrklappenventil 2 umfasst einen Armaturkörper 4, in welchem eine verdrehbare Klappe 6 zur Begrenzung eines Flusses eines Prozessfluids angeordnet ist. Die Klappe 6 ist um eine Drehachse 8 verdrehbar angeordnet und wird von einem Antrieb 10 angetrieben. Der Antrieb 10 ist beispielsweise ein
elektromotorischer oder pneumatischer Antrieb. In einem weiteren Beispiel ist der Antrieb 10 manuell angetrieben und umfasst eine Handbetätigung. Der Armaturkörper 4 stellt einen inneren Anschlussbereich für eine elastische
Dichtmanschette 12 bereit. Die elastische Dichtmanschette 12 umfasst ein elastisches Material wie beispielsweise ein vulkanisiertes Elastomer. Der Armaturkörper 4 und die
Klappe 6 sind beispielsweise aus einer Metalllegierung gefertigt. Die Dichtmanschette 12 umfasst einen proximalen Sitz 14 zum Anliegen der verdrehbaren Klappe 6. Der Sitz 14 wird von einem umlaufenden Klappendichtabschnitt der Dichtmanschette 12 bereitgestellt. Eine jeweilige Welle 16, 18 ist drehtest mit der Klappe 6 verbunden und zu dem
Armaturkörper 4 drehbar gelagert. Die Welle 18 ist mit dem Antrieb 10 verbunden. Die Dichtmanschette 12 umfasst in einem Wellendichtabschnitt 20, 22 eine jeweilige
Durchgangsöffnung für die Welle 16, 18. Die Klappe 6 ist in dem gezeigten Zustand schräg gestellt und liegt nicht an dem Sitz 14 an, womit die Klappe 6 und der Sitz 14
Querschnitte 24 und 26 freigeben, durch welche das
Prozessfluid fließen kann. Wird die Klappe 6 verdreht und auf den Sitz 14 aufgedrückt, so wird das
Absperrklappenventil 2 verschlossen.
Die Dichtmanschette 12 umfasst eine Sensoranordnung 30, welche dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Signal S zu ermitteln. Das Signal S charakterisiert eine Dichtwirkung der Dichtmanschette 12. Die Dichtwirkung der
Dichtmanschette 12 wird beispielsweise durch eine
verfügbare Elastizität des Materials der Dichtmanschette 12 charakterisiert. Die Elastizität wird beispielsweise in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung ausgehend von einer gedachten Mittenachse 28 der Dichtmanschette 12 und/oder parallel zur Mittenachse 28 gemessen. In einem weiteren Beispiel wird die Dichtwirkung der Dichtmanschette 12 durch eine Materialausdehnung der Dichtmanschette 12 charakterisiert. Die Materialausdehnung wird beispielsweise in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung ausgehend von der gedachten Mittenachse 28 und/oder parallel zur Mittenachse 28 gemessen. Des Weiteren wird die Dichtwirkung der Dichtmanschette 12 über ein Vorhandensein von Prozessfluid in bestimmten Bereichen der Dichtmanschette 12 charakterisiert. Des Weiteren wird die Dichtwirkung der Dichtmanschette 12 in einem weiteren Beispiel durch einen in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung und/oder parallel zur Mittenachse 28 auftretenden Druck auf das Material der Dichtmanschette charakterisiert. Die
Dichtwirkung der Dichtmanschette 12 wird insbesondere durch folgende Informationen charakterisiert: Volumenreduktion durch Schrumpfen des Materials, Volumenreduktion durch Quellen des Materials, abrasive Beschädigung durch
Materialverlust, Undichtigkeit nach außen durch
Veränderungen an Dichtkontaktstellen, rissartige
Beschädigungen, Materialgefügeänderungen,
Materialstrukturänderungen .
Das Signal S wird beispielsweise mittels eines Messgliedes, welches Teil der Dichtmanschette 12 ist, bereitgestellt. In einem anderen Beispiel wird das Signal S durch ein
Steuergerät 32 oder eine entfernt von der Dichtmanschette 12 angeordnetes Messglied ermittelt.
Das Signal S wird an das Steuergerät 32 übermittelt. Das Steuergerät 32 umfasst einen Speicher M und einen Prozessor P, wobei auf dem Speicher M ein Computerprogramm C abgelegt ist, welches die in dieser Beschreibung erläuterten
Verfahren ausführt. Beispielsweise ermittelt das
Steuergerät 32 in Abhängigkeit von dem Signal S einen
Indikator I, welcher die Dichtwirkung der Dichtmanschette charakterisiert. Der Indikator I kann das Signal S umfassen oder der Indikator I wird von dem Signal S abgeleitet und zeigt eine ausreichende oder mangelhafte Dichtwirkung der Dichtmanschette 12 an. Der bereitgestellte Indikator I kann beispielsweise an entfernt angeordnete Netzwerkeinheiten übermittelt werden, um Gegenmaßnahmen gegen die mangelnde Dichtwirkung der Dichtmanschette 12 einzuleiten. Auf diese Art und Weise kann ein Bestellvorgang beim Hersteller der Dichtmanschette 12 ausgelöst werden und/oder es werden Maßnahmen vorbereitet, um den Tausch der Dichtmanschette 12 durchzuführen .
Das Steuergerät 32 übermittelt ein Signal 34 zum Einstellen einer Drehposition 36 der Klappe 6. In einem Beispiel ermittelt das Steuergerät 32 den bereitgestellten Indikator I in Abhängigkeit von dem Signal S der Sensoranordnung 30 der Dichtmanschette 12 und in Abhängigkeit von der
Drehposition 36 der Klappe 6. So kann beispielsweise ein bei der Drehposition 36 vorbestimmter Soll-Druck auf den Sitz 14 mit einem Ist-Druck, welcher durch das Signal S repräsentiert wird, verglichen werden. Überschreitet eine Abweichung zwischen dem Soll-Druck und dem Ist-Druck einen vorab bestimmten Schwellwert, so zeigt der Indikator I eine mangelnde Dichtwirkung der Dichtmanschette 12 an.
Figur 2 zeigt beispielhaft den Wellendichtabschnitt 22 der Dichtmanschette 12 aus Figur 1 in einem schematischen
Schnitt. Die Durchgangsöffnung für die Welle 18 wird durch Dichtlippen 202, 204 und 206 begrenzt, deren distale Enden kreisringförmig an der Welle 18 anliegen und die
Dichtwirkung nach außen bereitstellen . Die Dichtlippen 202, 204 und 206 sind kreisringförmig ausgebildet und begrenzen eine jeweilige kreisringförmige Ausnehmung 208 und 210. Die Ausnehmungen 208 und 210 begrenzen mit der Welle 18 eine jeweilige Kammer, welche in einem Betriebszustand ohne Leckage kein Prozessfluid aufnimmt. Die Sensoranordnung 30 ist wenigstens abschnittsweise in dem Material der
Dichtmanschette 12 angeordnet.
Figur 3 zeigt beispielhaft den Wellendichtabschnitt 22 der Dichtmanschette 12 aus Figur 1 in einem schematischen
Schnitt. Die Sensoranordnung 30 umfasst ein in der
proximalen Ausnehmung 210 angeordnetes Expansionselement 302, welches bei Kontakt mit Prozessfluid dieses aufsaugt und damit expandiert. Tritt also Prozessfluid in die proximale Kammer der proximalen Ausnehmung 210 ein, so nimmt das Expansionselement 302 das Prozessfluid auf, expandiert und übt einen Druck auf die Welle 18 und das Material der Dichtmanschette 12 aus. Das Expansionselement 302 ist beispielsweise in nur einem Sektor der
kreisringförmigen Kammer angeordnet, wobei in die Kammer eintretendes Fluid zu dem Expansionselement 302 fließt. Der vom Expansionselement 302 aufgebaute Druck wird von einem Drucksensor 304, welcher zwischen dem Material der
Dichtmanschette 12 und dem Armaturkörper 4 vorgespannt angeordnet ist, ermittelt und als das Signal S
bereitgestellt. Die Sensoranordnung 30 umfasst somit die Ausnehmung 210, das Expansionselement 302 und den
Drucksensor 304. Durch die Vorspannung des Drucksensors 304 wird erreicht, dass nicht nur eine Expansion des
Expansionselements 302 sondern auch ein Rückgang des Drucks und damit ein Verlust der durch die Dichtmanschette 12 bereitgestellten Kontaktspannung im Bereich des Wellendichtabschnitts 22 detektierbar ist.
Figur 4 zeigt beispielhaft den Wellendichtabschnitt 22 der Dichtmanschette 12 aus Figur 1 in einem schematischen
Schnitt. Die Sensoranordnung 30 umfasst die Ausnehmung 210, einen Fluidkanal 402 und einen Fluidsensor 404, welcher das Signal S bereitstellt . Der Fluidkanal 402 ist durch das Material der Dichtmanschette 12 geführt und verbindet die Ausnehmung 210 und den Fluidsensor 404 fluidführend.
Figur 5 zeigt beispielhaft den Wellendichtabschnitt 22 der Dichtmanschette 12 aus Figur 1 in einem schematischen
Schnitt. Die Sensoranordnung 30 umfasst den Fluidsensor 404, welcher im Unterschied zu Figur 4 innerhalb des
Materials der Dichtmanschette 12 angeordnet ist. Damit sind der Fluidsensor 404 und die proximale Kammer der proximalen Ausnehmung 210 fluidführend miteinander verbunden.
Figur 6 zeigt beispielhaft den Wellendichtabschnitt 22 der Dichtmanschette 12 aus Figur 1 in einem schematischen
Schnitt. Die Sensoranordnung 30 umfasst eine drucksensitive Widerstandsschicht 602 und ein Messglied 604. Ein in radialer Richtung zu einer Mittenachse der Welle 18 in dem Material der Dichtmanschette 12 auftretender Druck bewirkt eine Widerstandsänderung in der Widerstandsschicht 602, wobei der elektrische Widerstand mittels des Messglieds 604 als das Signal S detektiert wird. Die Widerstandsschicht 602 verläuft parallel zur Mittenachse der Welle 18. Figur 7 zeigt beispielhaft den Wellendichtabschnitt 22 der Dichtmanschette 12 aus Figur 1 in einem schematischen
Schnitt. Die Sensoranordnung 30 umfasst zwei voneinander elektrisch isolierte und elektrisch leitfähige Schichten 702 und 704 sowie ein Messglied 706. Der in radialer
Richtung zu der Mittenachse der Welle 18 in dem Material der Dichtmanschette 12 auftretende Druck bewirkt eine
Relativbewegung der Schichten 702 und 704 zueinander. Das Messglied 706 ermittelt eine elektrische Kapazität der beiden elektrisch leitfähigen Schichten 702 und 704 in Form des Signals S. Die Schichten 702, 704 verlaufen
beispielsweise parallel zur Mittenachse der Welle 18.
Wird in dieser Beschreibung auf eine in das Material der Dichtmanschette eingebettete Schicht Bezug genommen, so ist neben einer flächigen Ausprägung der Schicht auch eine fadenförmige, zylinderförmige oder Netz-förmige Ausprägung der Schicht zu verstehen. Selbstverständlich sind weitere Ausprägungen der jeweiligen Schicht denkbar.
Figur 8a zeigt das Absperrklappenventil 2 in einem Schnitt A-A aus Figur 1. Der Armaturkörper 4 stellt eine proximale Anschlusskontur 802 bereit. Eine distale Anschlusskontur der Dichtmanschette 12 korrespondiert zu der
Anschlusskontur 802 des Armaturkörpers 4, um die
Dichtmanschette 12 zu dem Armaturkörper 4 festzulegen. Die proximale Anschlusskontur 802 stellt eine proximale Fläche 804 bereit, an welcher die Dichtmanschette 12 mit dem dem Sitz 14 gegenüberliegenden Bereich des
Klappendichtabschnitts 806 anliegt. Vorliegend stellt die Dichtmanschette 12 Hinterschnitte bereit, in welche laterale Vorsprünge 808 und 810 der Anschlusskontur 802 eingreifen .
Drückt die drehbare Klappe 6 auf den Sitz 14, so wird die Dichtmanschette im Bereich des Klappendichtabschnitts 806 auf die Fläche 804 gedrückt. Die Sensoranordnung 30 ist wenigstens zu einem Teil in dem Klappendichtabschnitt 806 angeordnet. Die Dichtmanschette 12 ermittelt mittels der Sensoranordnung 30 ein Signal S, welches beispielsweise einen Druck oder eine Ausdehnung des Materials der
Dichtmanschette 12 in radialer Richtung zur Mittenachse 28 charakterisiert. In einem Beispiel erstreckt sich die Sensoranordnung 30 in Umfangsrichtung wenigstens
segmentweise entlang des im Mantel der Dichtmanschette 12 umlaufenden Klappendichtabschnitts 806. In einem weiteren Beispiel ist die Sensoranordnung 30 in eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden und/oder sich überlappenden
Sensorabschnitten aufgeteilt, wobei die Sensorabschnitte sich in Umfangsrichtung der Dichtmanschette 12 erstrecken. Beispielsweise folgt die Sensoranordnung 30 in dem
Klappendichtabschnitt 806 mindestens abschnittsweise einem kreiszylinderförmigen Verlauf. Die Aufteilung der
Sensoranordnung 30 in Kreiszylindersegmente erlaubt die Aufnahme von Schadensbildern, welche in Umfangsrichtung unterschiedlich ausgeprägt sein können. Folglich kann beispielsweise zwischen einem Verschleiß, welcher in
Umfangsrichtung gleichmäßig und zeitlich großen
Zeitabständen stattfindet, und einem eingeklemmten
Störkörper, welcher nur in einem Kreissegment innerhalb einer kurzen Zeitdauer eine Störung verursacht, unterschieden werden.
Figur 8b zeigt in Anlehnung an Figur 8a ein weiteres
Beispiel des Absperrklappenventils 2. Im Gegensatz zu Figur 8a ist in Figur 8b die Sensoranordnung 30 nicht in dem Material der Dichtmanschette 12 angeordnet. Vielmehr ist die Sensoranordnung 30 zwischen dem Klappendichtabschnitt 806 der Dichtmanschette 12 und der proximalen
Anschlusskontur 802 des Armaturkörpers 4 angeordnet. Die Sensoranordnung 30 erstreckt sich zumindest abschnittweise kreisringförmig zwischen dem Armaturkörper 4 und der
Dichtmanschette 12.
Die Sensoranordnung 30 umfasst eine Mehrzahl von
Sensorabschnitten 830a, 830b, wobei benachbarte der
Sensorabschnitte 830a, 830b sich überlappen oder aber in Umfangsrichtung beabstandet voneinander sind. Ein
jeweiliger der Sensorabschnitte 830a, 830b liegt radial nach außen an der proximalen Oberfläche 804 an und liegt radial nach innen an einer nach außen gewandten Oberfläche der Dichtmanschette 12 an. Ein jeweiliger der
Sensorabschnitte 830a, 830b stellt ein jeweiliges
Sensorsignal Sa, Sb bereit. Die Sensorsignale Sa, Sb repräsentieren beispielsweise einen jeweiligen Druck, welcher in radialer Richtung der Dichtmanschette 12 auf den jeweiligen Sensorabschnitt 830a, 830b aufgebracht wird.
Die Sensorabschnitte 830a, 830b sind beispielsweise als eine oder mehrere Druckmessfolien ausgebildet. Die wenigstens eine Druckmessfolie wird beispielsweise mit dem Armaturkörper 4 fest verbunden, was den Vorteil hat, dass die Dichtmanschette 12 ohne einen Tausch der
Sensoranordnung 30 einhergeht. Dies hat Vorteile für die Kosten der Dichtmanschette 12 und trotzdem kann die
Dichtmanschette 12 im eingebauten Zustand überwacht werden. Darüber hinaus ist die Festlegung der Sensorabschnitte 830a, 830b in Bezug zur Kabelführung vorteilhaft.
Beispielsweise ist die Druckmessfolie in den Armaturkörper 4 eingeklebt.
In einem anderen Beispiel ist die Druckmessfolie fest mit der Dichtmanschette 12 verbunden. So kann die
Druckmessfolie beispielsweise in die Dichtmanschette 12 bzw. eingeklebt bzw. auf diese aufgeklebt sein. In einem Beispiel ist die wenigstens eine Druckmessfolie zu einer nicht gezeigten Messmanschette ausgebildet, welche zwischen der Dichtmanschette 12 und dem Armaturkörper 4 angeordnet ist .
In einem weiteren Beispiel ist die Sensoranordnung 30 so ausgebildet, dass sich diese ganz oder teilweise in einer Ausnehmung des Armaturkörpers 4 und/oder in einer
Ausnehmung der Dichtmanschette 12 befindet, um derart zwischen dem Armaturkörper 4 und der Dichtmanschette 12 angeordnet zu werden.
Figur 9 zeigt die Dichtmanschette 12 in schematischer Form analog zu einem Teil des Schnitts A-A aus Figur 1. Der Klappendichtabschnitt 806 umfasst eine drucksensitive Widerstandsschicht 902 als Teil der Sensoranordnung 30, welche wenigstens als Zylindermantelsegment ausgebildet durch den Klappendichtabschnitt 806 verläuft. Die
Widerstandsschicht 902 stellt in Abhängigkeit von dem auf sie ausgeübten Druck in zur Mittenachse der Dichtmanschette 12 radialer Richtung einen elektrischen Widerstand bereit. Der elektrische Widerstand der Widerstandsschicht 902 wird mittels eines Messgliedes 906 der Sensoranordnung 30 als das Signal S bereitgestellt.
Figur 10 zeigt die Dichtmanschette 12 in schematischer Form analog zu einem Teil des Schnitts A-A aus Figur 1. Im
Unterschied zu Figur 9 sind zwei elektrisch voneinander isolierte Schichten 1004 sowie 1006 in das Material der Dichtmanschette 12 eingebettet. Eine elektrische Kapazität der beiden Schichten 1004 und 1006 wird mittels eines Messgliedes 1008 als das Signal S bereitgestellt. Gemäß einem Doppelpfeil 2002 wirkt sich ein relativer Abstand der beiden Schichten 1004 und 1006 zueinander in radialer
Richtung zur Mittenachse der Dichtmanschette 12 auf die ermittelte elektrische Kapazität aus.
Figur 11 zeigt die Dichtmanschette 12 in schematischer Form analog zu einem Teil des Schnitt A-A aus Figur 1. Die
Sensoranordnung umfasst zwei elektrisch leitende und voneinander elektrisch isolierte Schichten 1102 und 1104.
Im Unterschied zur Figur 10 bewirkt eine Änderung eines Abstandes zwischen den Schichten 1102 und 1104 parallel zur Mittenachse der Dichtmanschette 12 eine Änderung einer elektrischen Kapazität der beiden Schichten 1102 und 1104. Die Richtung parallel zur Mittenachse der Dichtmanschette 12 ist gemäß einem Doppelpfeil 1108 dargestellt. Ein
Messglied 1110 ermittelt die elektrische Kapazität in Form des Signals S.
Figur 12 zeigt die Dichtmanschette 12 in schematischer Form analog zu einem Teil des Schnitts A-A aus Figur 1. In dem Material der Dichtmanschette 12 ist eine elektrisch
leitfähige, jedoch galvanisch nicht verbundene Schicht 1202 angeordnet. Beabstandet und elektrisch isoliert zu der Schicht 1202 verläuft ein induktives Element 1204. Ein Messglied 1206 betreibt das induktive Element 1204 derart, dass Wirbelströme in die Schicht 1202 eingekoppelt werden. Diese Wirbelströme bewirken eine induktive Rückkopplung in das induktive Element 1204. Eine Änderung des Abstands zwischen der Schicht 1202 und dem induktiven Element 1204 in radialer Richtung zur Mittenachse der Dichtmanschette 12 gemäß einem Doppelpfeil 1208 bewirkt eine Änderung der messbaren elektrischen Induktivität des induktiven Elements 1204. Die elektrische Induktivität des induktiven Elements 1204 wird mit dem Messglied 1206 als das Signal S
bereitgestellt.
Figur 13 zeigt die Dichtmanschette 12 in schematischer Form analog zu einem Teil des Schnitts A-A aus Figur 1. In das Material der Dichtmanschette 12 sind fadenförmige Elemente 1302, 1304, 1306, 1308 und 1310 eingebettet, wobei Enden der fadenförmigen Elemente 1302-1310 mit einem Messglied 1312 verbunden sind. Die Elemente 1302-1310 sind optisch oder elektrisch leitfähig. Die Leitfähigkeit der fadenförmigen Elemente wird mittels des Messglieds 1312 ermittelt. Ist eine Anzahl der leitfähigen Elemente
gebrochen, so sind die gebrochenen der Elemente 1302-1310 nicht mehr durchgängig leitfähig. Die Anzahl gebrochener leitfähiger Elemente 1302-1310 indiziert eine reduzierte Dichtwirkung der Dichtmanschette 12. Ab einer vorbestimmten Anzahl von nicht mehr durchgängig leitfähigen Elementen 1302-1310 ermittelt das Messglied 1312 das Signal S derart, um eine reduzierte Dichtwirkung der Dichtmanschette 12 anzuzeigen .
Figur 14 zeigt in Anlehnung an Figur 1 eine Dichtmanschette 12, innerhalb welcher ein Schwingungserzeuger 1404 und ein Schwingungsempfänger 1402 angeordnet sind.
Selbstverständlich können der Schwingungserzeuger 1404 und der Schwingungsempfänger 1402 jeweils auch außerhalb des Materials der Dichtmanschette 12 an dieser angeordnet sein. Der Schwingungserzeuger 1404 wird mittels eines Signals S2 zu einer Schwingung angeregt, welche in das Material der Dichtmanschette 12 eingekoppelt wird. Die eingekoppelte Schwingung breitet sich in dem Material der Dichtmanschette aus und gelangt zu dem Schwingungsempfänger 1402. Der
Schwingungsempfänger 1402 gibt die erfasste Schwingung mittels eines Signals S1 an das Steuergerät 32 weiter. Der Schwingungserzeuger 1404 und der Schwingungsempfänger 1402 sind damit in radialer Richtung voneinander beabstandet. In einem nicht gezeigten Beispiel befindet sich der Durchgang für die Welle 18 zwischen dem Schwingungserzeuger 1404 und dem Schwingungsempfänger 1402. In einem Beispiel werden ein erster Referenzwert für eine Schwingungsantwort im Sinne des Signals S1 bei einem dichten Wellendichtabschnitt 20, 22 aufgenommen und ein zweiter Referenzwert für einen undichten
Wellendichtabschnitt 20, 22 aufgenommen. Beispielsweise dient eine Amplitude einer bestimmten Frequenz in einer Frequenzdarstellung des Signals S1 als Schwingungsantwort. Ein Schwellwert für einen undichten Wellendichtabschnitt 20, 22 liegt zwischen dem ersten und dem zweiten
Referenzwert, beispielsweise in der Mitte. Überschreitet ein Ist-Wert der Schwingungsantwort des Signals S1 den vorgenannten Schwellwert in Richtung des zweiten
Referenzwerts, so wird der Wellendichtabschnitt 20, 22 als undicht bewertet. Der Ist-Wert der Schwingungsantwort des Signals S1 charakterisiert damit die Dichtwirkung der
Dichtmanschette 12 nach außen.
In einem weiteren Beispiel werden ein dritter Referenzwert für die Schwingungsantwort im Sinne des Signals S1 bei einem dichten Klappendichtabschnitt 806 aufgenommen und ein vierter Referenzwert für einen undichten
Klappendichtabschnitt 806 aufgenommen. Beispielsweise dient eine weitere Amplitude einer bestimmten weiteren Frequenz in einer Frequenzdarstellung des Signals S1 als
Schwingungsantwort. Ein Schwellwert für einen undichten Klappendichtabschnitt 806 liegt zwischen dem ersten und dem zweiten Referenzwert, beispielsweise in der Mitte.
Überschreitet der Ist-Wert der Schwingungsantwort des Signals S1 den vorgenannten Schwellwert in Richtung des zweiten Referenzwerts, so wird der Klappendichtabschnitt 806 als undicht bewertet. Der Ist-Wert der Schwingungsantwort des Signals S1 charakterisiert damit die Dichtwirkung der Dichtmanschette 12 nach innen.
Vorteilhaft lässt sich das Beispiel gemäß der Figur 14 sowohl bei einer elastischen Dichtmanschette 12 als auch bei einer nicht-elastischen und damit starren
Dichtmanschette 12 verwenden.
Figur 15 zeigt in einem schematischen Schnitt das Beispiel aus Figur 8b. Es ist gezeigt, dass eine Mehrzahl von wenigstens vier Sensorabschnitten 830a bis 830d sich in Umfangsrichtung zwischen dem Armaturkörper 4 und der
Dichtmanschette 12 erstrecken. Selbstverständlich kann die Anzahl der Sensorabschnitte erhöht werden, um eine bessere Auflösung und Lokalisierung von Fehlern zu ermöglichen. In Umfangsrichtung sind die Sensorabschnitte 830a bis 830d voneinander beabstandet und sparen insbesondere die
Bereiche der Wellen 16 und 18 aus. Durch die Einbringung zwischen der Dichtmanschette 12 und dem Armaturkörper 4 sind die druckempfindlichen Sensorabschnitte 830a bis 830d vorgespannt und liefern beispielsweise bereits ohne ein Drücken der Klappe 4 auf die Dichtmanschette 12 ein
Drucksignal gemäß dem jeweiligen Signal Sla bis Sld.
Selbstverständlich können sich die Sensorabschnitte 830a bis 830d auch teilweise überlappen und weiter in Richtung der Wellen 16, 18 geführt sein oder die entsprechenden
Wellenabschnitte sogar überspannen. Durch die sektorförmige Anordnung der Sensorabschnitte 830a bis 83 d wird über die jeweiligen Signale Sla bis Sld ein Druckverlauf in
Umfangsrichtung ermittelt. Folglich kann durch einen relativen Vergleich der Druckverhältnisse in den vier Bereichen, in welchen die Sensorabschnitte 830a bis 830d angeordnet sind, ermittelt werden, ob beispielsweise der Sektor, in dem der Sensorabschnitt 830b angeordnet ist, durch einen besonders hohen oder besonders geringen Druck auffällt. Bei einem besonders hohen Druck, welcher durch das Signal Slb repräsentiert wird, kann auf einen in dem zugeordneten Sektor zwischen der Klappe 6 und der
Dichtmanschette 12 verklemmten Fremdkörper geschlossen werden. Bei einem besonders niedrigen Druck, welcher durch das Signal Slb repräsentiert wird, wird auf eine
nachlassende Elastizität bzw. Beschädigung der
Dichtmanschette 12 oder aber eine beschädigte Klappe 6 geschlossen .
In einem weiteren Beispiel wird zusätzlich zu den
Sensorabschnitten 830a bis 830d wenigstens ein
Schwingungserzeuger 1500 in Form einer Schwingungsfolie zwischen dem Armaturkörper 4 und der Dichtmanschette 12 eingebracht bzw. angeordnet. Mittels eines Signals S1500 wird der Schwingungserzeuger 1500 zu einer Schwingung angeregt. Der Armaturkörper 4 und die Dichtmanschette 12 werden zu einer Schwingung angeregt, welche sich in den Signalen Sla bis Sld niederschlägt. Die so ermittelte Schwingungsantwort kann ebenfalls mittels eines vorab ermittelten Kennfeldes oder einer Kennlinie ausgewertet werden .
Figur 16 zeigt in einem schematischen Schnitt ein weiteres Beispiel des Absperrklappenventils 2. In dem gezeigten Schnitt ist ein Prüfkanal 1600 zwischen dem Armaturkörper 4 und der Dichtmanschette 12 angeordnet, welcher einen
Durchflussquerschnitt freigibt. Hinter und vor der
Zeichenebene liegt die Dichtmanschette 12 am Armaturkörper 4 an. Zwischen zwei Anschlusskanälen 1602 und 1604, welche sich durch den Armaturkörper 4 von innen nach außen
erstrecken, ragt ein Vorsprung 1606 vom Amateurkörper 4 derart weit nach innen, sodass die Dichtmanschette 12 an dem Vorsprung 1606 anliegt. Dieser Vorsprung 1606 trennt den umlaufenden Prüfkanal 1600 und ein Prüffluid tritt über den Anschlusskanal 1604 in den Prüfkanal 1600 ein, um nach einem Durchfließen des Prüfkanals 1600 entlang der
Umfangsrichtung der Dichtmanschette 12 zu dem
Anschlusskanal 1602 zu gelangen.
Eine Prüfeinheit 1610 ist an die Anschlusskanäle 1602 und 1604 angeschlossen. Die Prüfeinheit 1610 umfasst eine Pumpe 1612, welche mittels eines Signals S1612, welches von der Steuereinheit 32 erzeugt wird, angesteuert wird. In
Abhängigkeit von dem zugeführten Signal S1612 wird das Prüffluid durch den Prüfkanal 1600 gepumpt. Das Prüffluid fließt also entlang der Manschettenrückseite über einen definierten Querschnitt umfangsseitig um die
Dichtmanschette 12. Mittels eines Differenzdrucksensors 1614 wird das Signal S ermittelt, welches einen
Differenzdruck des Prüffluid zwischen den Anschlusskanälen 1602 und 1604 repräsentiert. Wird das Prüffluid mit einem ersten Druck in den Prüfkanal 1600 gepumpt und tritt es mit einem zweiten Druck aus dem Prüfkanal 1600 aus, so ergibt sich die Differenz aus dem ersten und zweiten Druck. Die Sensoreinheit 30 wird durch die Prüfeinheit 1610 und den Prüfkanal 1600 gebildet. Zur Weiterverarbeitung des Signals S wird auf die obigen Ausführungen der anderen
Ausführungsbeispiele verwiesen, die für dieses Beispiel genauso gelten.
Beispielsweise wird Umgebungsluft als Prüffluid von der Pumpe 1612 in den Prüfkanal 1600 gepumpt. Die Prüfeinheit 1610 umfasst beispielsweise einen nicht gezeigten
Lufteinlass und einen nicht gezeigten Luftauslass.
Selbstverständlich können auch andere Prüffluide wie beispielsweise Öle oder Ähnliches verwendet werden. Bei der Verwendung von Luft ist in einem Beispiel ein weiterer nicht gezeigter Leckagesensor vorhanden, um einen
Durchbruch der Dichtmanschette 12 über die Detektion von in den Prüfkanal 1600 eintretendem Prozessfluid zu anzuzeigen.
Darüber hinausgehend überspannt der Prüfkanal 1600 in einem Beispiel umfangsseitig nur einen Sektor, wie es
beispielsweise zu Figur 15 ausgeführt ist. Dabei sind die zueinander zugeordneten Anschlusskanäle 1602 und 1604 zumindest nach innen gewandt weiter voneinander beabstandet als in Figur 16 gezeigt.
Ändert sich nun der Querschnitt des Prüfkanals 1600 in wenigstens einem Bereich, so ändert sich entsprechend der Volumenstrom des Prüffluids durch den Prüfkanal 1600. Über die vorgenannte Differenzdruckmessung zwischen dem Ein- und Ausgang gemäß den Anschlusskanälen 1604 und 1602 wird der aktuelle Volumenstrom erfasst. So lässt sich über der Zeit eine Änderung des Volumenstroms feststellen. Das Signal S repräsentiert auch hier die Dichtheit des
Absperrklappenventils 2 vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage. Alternativ kann auch ein der Pumpe 1612 zugeführte elektrischer Strom das Signal S
repräsentieren, welcher je nach Belastung der Pumpe 1612 durch einen unterschiedlichen Querschnitt des Prüfkanals 1600 unterschiedlich hoch ausfällt. Materialermüdungen können dazu führen, dass sich der
Prüfkanal 1600 weitet oder bei geschlossener Klappe 6 zu stark verkleinert, was jeweils über die Prüfeinheit 1610 und die Steuereinheit 32 ermittelbar ist. In einem weiteren Beispiel führt der Prüfkanal 1600 zumindest teilweise durch die Dichtmanschette 12.

Claims

Patentansprüche
1. Ein Absperrklappenventil (2) umfassend einen
Armaturkörper (4), eine innerhalb des Armaturkörpers
(4) verdrehbare und einen Fluss eines Prozessfluids begrenzende Klappe (6), eine Dichtmanschette (12), welche zwischen dem Armaturkörper (4) und der Klappe (6) angeordnet ist, und eine Sensoranordnung (30), wobei die Sensoranordnung (30) dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Signal (S) bereitzustellen, welches eine Dichtheit des Absperrklappenventils (2) vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert .
2. Das Absperrklappenventil (2) gemäß dem Anspruch 1, wobei ein die Dichtheit des Absperrklappenventils (2) charakterisierender Indikator (I) in Abhängigkeit von dem von der Sensoranordnung bereitgestellten Signal
(5) und in Abhängigkeit von einem vorab ermittelten Kennfeld und/oder einer vorab ermittelten Kennlinie und/oder einem vorab ermittelten Soll-Wert
ermittelbar ist.
3. Das Absperrklappenventil (2) gemäß dem Anspruch 2, wobei ein die Dichtheit des Absperrklappenventils (2) charakterisierender Indikator (I) zusätzlich in
Abhängigkeit von einer Drehposition der verdrehbaren Klappe (6) ermittelbar ist.
4. Das Absperrklappenventil (2) gemäß dem Anspruch 1, 2 oder 3, wobei ein Wellendichtabschnitt (20, 22) eine Durchgangsöffnung der Dichtmanschette (12) für eine Welle begrenzt, und wobei die Sensoranordnung (30) in dem Wellendichtabschnitt (20, 22) dazu eingerichtet ist, das Signal (S) bereitzustellen, welches eine Dichtwirkung der Dichtmanschette (12) im Bereich der Durchgangsöffnung für die Welle charakterisiert.
5. Das Absperrklappenventil (2) gemäß dem Anspruch 4, wobei die Dichtmanschette (12) in dem
Wellendichtabschnitt (20, 22) eine Mehrzahl von
Dichtlippen (202-206) umfasst, wobei benachbarte der Dichtlippen (202-206) eine Ausnehmung (210)
begrenzen, und wobei die Sensoranordnung wenigstens die Ausnehmung (210) umfasst.
6. Das Absperrklappenventil (2) gemäß Anspruch 4, wobei die Sensoranordnung (30) einen Fluidsensor, welcher einen Kontakt des Fluidsensors mit Prozessfluid in das Signal (S) umwandelt, umfasst, und wobei der Fluidsensor fluidführend mit der Ausnehmung (210) verbunden ist.
7. Das Absperrklappenventil (2) gemäß einem der vorigen Ansprüche 4 bis 6, wobei die Sensoranordnung (30) ein Expansionselement (302) umfasst, wobei das
Expansionselement (302) bei einem Kontakt mit dem Prozessfluid expandiert, und wobei ein Material der Dichtmanschette (12) zwischen einem Drucksensor der Sensoranordnung (30) und dem Expansionselement (302) angeordnet ist. 8. Das Absperrklappenventil (2) gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei ein umlaufender
Klappendichtabschnitt (806) einen Sitz (14) für die verdrehbare Klappe (6) begrenzt, und wobei die
Sensoranordnung (30) wenigstens teilweise innerhalb des Klappendichtabschnitts (806) oder zwischen dem Klappendichtabschnitt (806) und dem Armaturkörper (4) angeordnet ist.
9. Das Absperrklappenventil (2) gemäß dem Anspruch 8, wobei die Sensoranordnung (10) in Umfangsrichtung eine Mehrzahl aufeinander folgender und/oder sich überlappender Sensorabschnitte (830a-830d) umfasst, wobei die Sensorabschnitte (830a-830d) dazu
eingerichtet sind, jeweils wenigstens ein Signal bereitzustellen, welches die Dichtheit des
Absperrklappenventils (2) vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert.
10. Das Absperrklappenventil (2) gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei die Sensoranordnung (30) eine Mehrzahl von optisch oder elektrisch leitfähigen, fadenförmigen Elementen (1302-1310) umfasst, und wobei das Signal (S) die Anzahl der funktionsfähigen fadenförmigen Elemente (1302-1310) umfasst.
11. Das Absperrklappenventil (2) gemäß einem der
Ansprüche 8 bis 10, wobei die Sensoranordnung (30) eine Mehrzahl von wenigstens abschnittsweise in
Umfangsrichtung verlaufenden elektrisch leitfähigen, voneinander elektrisch isolierten Schichten (1004, 1006; 1102, 1104) umfasst, und wobei das Signal (S) eine elektrische Kapazität der Mehrzahl von Schichten (1004, 1006; 1102, 1104) umfasst.
12. Das Absperrklappenventil (2) gemäß dem Anspruch 8 bis 11, wobei die Sensoranordnung eine elektrisch
leitfähige, galvanisch nicht verbundene Schicht
(1202) und ein beabstandet zu der galvanisch nicht verbundenen Schicht (1202) verlaufendes induktives Element (1204) umfasst, und wobei das Signal (S) die elektrische Induktivität des induktiven Elements (1204) umfasst.
13. Das Absperrklappenventil (2) gemäß dem Anspruch 8, wobei ein Prüffluid über Anschlüsse (1602, 1604) im Armaturkörper (4) durch einen Prüfkanal (1600), welcher zumindest abschnittsweise von der
Dichtmanschette (12) begrenzt wird, pumpbar ist.
14. Das Absperrklappenventil (2) gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei das Material der Dichtmanschette
(12) wenigstens einen Teil der Sensoranordnung (30) umschließt .
15. Ein Verfahren zum Betreiben eines
Absperrklappenventils (2) umfassend einen
Armaturkörper (4), eine innerhalb des Armaturkörpers
(4) verdrehbare und einen Fluss eines Prozessfluids begrenzende Klappe (6), eine Dichtmanschette (12), welche zwischen dem Armaturkörper (4) und der Klappe (6) angeordnet ist, und eine Sensoranordnung (30), wobei die Sensoranordnung (30) wenigstens ein Signal (S) bereitstellt, welches eine Dichtheit des
Absperrklappenventils (2) vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert. 16. Das Verfahren gemäß dem Anspruch 15, wobei das
Verfahren zum Betreiben des Absperrklappenventils (2) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 14 ausgebildet ist.
17. Ein Armaturkörper (4) für ein Absperrklappenventil
(2) umfassend eine Sensoranordnung (30), welche dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Signal (S)
bereitzustellen, welches eine Dichtheit des
Absperrklappenventils (2) vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert.
18. Eine Dichtmanschette (12) für ein
Absperrklappenventil (2) umfassend eine
Sensoranordnung (30), welche dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Signal (S) bereitzustellen, welches eine Dichtheit des Absperrklappenventils (2) vor einem Eintreten einer inneren oder äußeren Leckage charakterisiert.
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