WO2011134682A1

WO2011134682A1 - Ventil zum regulieren eines fluidstroms

Info

Publication number: WO2011134682A1
Application number: PCT/EP2011/051428
Authority: WO
Inventors: Konstantin Fenkl; Wolfgang Ruf
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2011-02-02
Publication date: 2011-11-03
Also published as: EP2563969A1; DE102010028404A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil (1) zum Regulieren eines Fluidstroms (2), insbesondere eines vorzugsweise in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, geführten Faserstoffsuspensionsstroms (2.1), umfassendeinen Hohlkörper (3) mit einem im Wesentlichen zumindest streckenweise rotationssymmetrischen und eine Längsachse (4.L) aufweisenden Hohlraum (4),der zumindest eine, eine Längsachse (5.L) aufweisende Einlassöffnung (5) mit einem Einlasskanal (5.1), eine veränderbare und im Wesentlichen rotationssymmetrische Durchtrittsfläche (6) und eine Auslassöffnung (7) mit einem Auslasskanal (7.1) aufweist, und eine vorzugsweise mittels wenigstens eines Betätigungsmittels (10) koaxial in dem Hohlraum (4) des Hohlkörpers (3) verschiebbare, die Durchtrittsfläche (6) infolge einer Verschiebung (V) veränderbare, insbesondere ein Ventilteller (9) aufweisende und vorzugsweise rotationssymmetrische Ventilstange (8). Das erfindungsgemäße Ventil (1) ist dadurch gekennzeichnet,dass die Ventilstange (8) mittels wenigstens zweier zumindest radial wirkender Lagereinheiten (11.1, 11.2) mit einem für die Verschiebung (V) notwendigen Freiheitsgrad in axialer Richtung (R) geführt ist.

Description

Ventil zum Regulieren eines Fluidstroms

Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Regulieren eines Fluidstroms, insbesondere eines vorzugsweise in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, geführten Faserstoffsuspensionsstroms, umfassend einen Hohlkörper mit einem im Wesentlichen zumindest streckenweise rotationssymmetrischen und eine Längsachse aufweisenden Hohlraum, der zumindest eine, eine Längsachse aufweisende Einlassöffnung mit einem Einlasskanal, eine veränderbare und im Wesentlichen rotationssymmetrische Durchtrittsfläche und eine Auslassöffnung mit einem Auslasskanal aufweist, und eine vorzugsweise mittels wenigstens eines Betätigungsmittels koaxial in dem Hohlraum des Hohlkörpers verschiebbare, die Durchtrittsfläche infolge einer Verschiebung veränderbare, insbesondere ein Ventilteller aufweisende und vorzugsweise rotationssymmetrische Ventilstange.

Ein derartiges Ventil für eine Flüssigkeit ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 0 633 416 A1 bekannt. Bei der Flüssigkeit handelt es sich um eine Stoffsuspension, welche einem Stoffauflauf einer Papiermaschine zuführbar ist.

Die heute in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn üblicherweise verwendeten Ventile, insbesondere Verdünnungswasserventile sind wichtige funktionale Elemente des Stoffauflaufs und neben anderen Komponenten maßgeblich für die Qualität der herzustellenden Faserstoffbahn mitverantwortlich. Im Hinblick auf das Erreichen einer bestmöglichen Qualität sind zuverlässige, störungsfreie und langlebige Ventileigenschaften eine wichtige Voraussetzung. Die Erfüllung dieser Eigenschaften ist insbesondere unter den bei der Faserbahnherstellung herrschenden Bedingungen, bei denen wenigstens eine Fasersuspension mit teilweise sehr hohem Fein- und Füllstoffgehalt kontinuierlich und unter einer hohen Temperatur von bis ca. 70 °C geregelt werden muss, sehr wichtig. Die von den verschiedenen Herstellern von Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn verwendeten Ventile, insbesondere Verdünnungswasserventile sind teilweise völlig unterschiedlich aufgebaut. So sind neben Linearventilen auch Drehventile erfolgreich im Einsatz. Dabei ist das jeweils bewegliche Bauteil zum Regulieren des Fluidstroms, beispielsweise eine Ventilstange, oder ein Verdrehkörper mit Bohrungen, bezüglich Leichtgängigkeit, Dichtheit, Positioniergenauigkeit und Schwingungsbeanspruchung besonderen Anforderungen ausgesetzt. Diese Anforderungen bestimmen maßgeblich den Aufbau der Führungs- und Abdichtelemente. Ein Linearventil, wie es beispielsweise aus der bereits genannten Druckschrift EP 0 633 416 A1 oder den Druckschriften DE 199 49 067 C1 oder EP 1 591 585 B1 bekannt ist, neigt aufgrund der„fl iegenden Länge" der Ventilstange zum Schwingen und aufgrund der Abstreif- bzw. Gleitbeanspruchung der Dichtung auf der Ventilstange zur Undichtheit. Die Dichtungsproblematik ist insbesondere dann von höchster Relevanz, wenn aus mechanischen Gründen nur ein Führungs- bzw. Dichtungselement in dem Ventil vorgesehen ist. Als zweite Führungs-/Lagerstelle im Sinne es Festlagers wird bei dieser Anordnung dann die Lagerung der Achse des Betätigungsmittels mitgenutzt. Die dann bei einem nicht erwünschten Dichtungsverschleiß entstehende Leckage kann, abhängig von der Einbaulage, auf empfindliche elektronische Nachbarkomponenten, wie beispielsweise das Betätigungsmittel, ablaufen und dieses bei entsprechender Einwirkzeit durch Eindringen von Wasser/Wasserdampf zerstören.

Hingegen neigt ein Drehventil, wie es beispielsweise aus der Druckschrift EP 0 633 352 B 1 bekannt ist, aufgrund sehr passgenauer Bauteile, die meist metallische Gleitfläche und geringste Spaltmaße aufweisen, relativ leicht zum „Festbacken". Insbesondere ist die Gefahr des Festbackens dann sehr groß, wenn in der wenigstens einen Faserstoffsuspension enthaltene Fein- und Füllstoffe auf dem prinzipbedingt großflächigen Drehkörper antrocknen können. Ein Bewegen bzw. „Losreißen" des Drehventils mit dem dafür vorgesehenen Betätigungsmittel ist oft schon nach längeren Stillständen im Bereich von 1 bis 2 Tagen problematisch bzw. nicht mehr möglich.

Weiterhin können zum Regul ieren eines Flu idstroms, insbesondere eines vorzugsweise in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, geführten Faserstoffsuspensionsstroms auch aus dem älteren Stand der Technik bekannte Kugelhäh ne, Sch ieber, Regel klappen , Membranventile, Quetschventile, Nadelventile oder dergleichen eingesetzt werden. Sie weisen jedoch allesamt dem Fachmann bekannte Nachteile auf.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein Ventil der eingangs genannten Art derart zu verbessern , dass d ie genan nten Nachte il e des Sta nds der Tech n i k weitestgehend reduziert, vorzugsweise sogar gänzlich vermieden werden. Insbesondere soll die Ventilstange statisch bestimmt geführt und elastisch gelagert sein, vorzugsweise mit einer dämpfenden Wirkung auf die Ventilstange.

Diese Aufgabe wird bei einem Ventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ventilstange mittels wenigstens zweier zumindest radial wirkender Lagereinheiten mit einem für die Verschiebung notwendigen Freiheitsgrad in axialer Richtung geführt ist. Die wenigstens zwei Lagereinheiten können auch zusätzlich in anderen Richtungen als der radialen Richtung wirken.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Die erfindungsgemäße Führung und damit Lagerung der Ventilstange bewirkt eine statisch bestimmte Führung (mit zwei Loslagern und einem Festlager) und eine elastische Lagerung derselben bei Generierung einer dämpfenden Wirkung auf dieselbe. Die axiale Positionierung der Ventilstange erfolgt in bekannter Weise mittels des Betätigungsmittels.

Die Ventilstange ist bevorzugt mittels zweier zumindest radial wirkender Lagereinheiten geführt, die einen Lagerabstand im Bereich von 2 bis 12, vorzugsweise von 3 bis 10, insbesondere von 5 bis 8, · mittlerer Ventilstangendurchmesser aufweisen . Durch d iese relativ weit auseinander angeordneten Lagereinheiten ergibt sich eine verstärkte elastische Lagerung der Ventilstange. Zudem sollte hierbei die fliegende Lagerung der Ventilstange, also der Überstand der Ventilstange über die letzte Lagereinheit in den Hohlraum des Hohlkörpers hinein einen Wert im Bereich von 30 bis 150 %, vorzugsweise von 50 b is 1 50 % , d es Lagerabsta nd s d er beid en zumindest radial wirkenden Lagereinheiten annehmen.

Weiterhin wirken die zwei zumindest radial wirkenden Lagereinheiten bevorzugt zusätzlich als Dichtungseinheiten, wobei die erste, dem Hohlraum des Hohlkörpers zugewandte und zumindest radial wirkende Lagereinheit als eine verschleißbeanspruchte Primärdichtung und die zweite, dem Hohlraum des Hohlkörpers abgewandte und zumindest radial wirkende Lagereinheit als eine mitlaufende Sekundärdichtung ausgebildet ist. Dies hat zur Folge, dass erst bei einem Verschleiß der Primärdichtung eine lokale Leckage auftritt, die letztlich in der Verwendung der bis dahin noch unbenutzten Sekundärdichtung mündet. Und die dann erst zur Verwendung kommende Sekundärdichtung verhindert wirksam ein Entlanglaufen der Leckageflüssigkeit an der Ventilstange entlang bis zu dem Betätigungsmittel. Hierdurch können die Dichtungswechselintervalle des Ventils im Vergleich mit dem Stand der Technik merklich verlängert werden, da die Sekundärdichtung erst dann in Eingriff kommt, wenn an der Primärdichtung eine Leckage auftritt. Die jeweilige zumindest radial wirkende Lagereinheit umfasst bevorzugt zumindest einen elastischen Außenring, insbesondere einen O-Ring, einen Quad- Ring oder dergleichen, der die hohlkörperseitige Abdichtung bewirkt, und einen harten Innenring, insbesondere eine Stepseal^® Stangen- und Kolbendichtung oder dergleichen, die die ventilstangenseitige Abdichtung bewirkt. Dabei kann der elastische Außenring aus den Werkstoffen NBR, FKM, EPDM oder ähnlichen elastomeren Materialen bestehen und er bestimmt aufgrund seiner Materialeigenschaften und der„Vorspannung", das heißt der Pressung in seinem Einbauraum, die Charakteristik der gewünschten Dämpfung und die Weichheit der primären Lagerung. Hingegen kann der harte Innenring aus den Werkstoffen PTFE, PPSU, PE und ähnlichen Kunststoffen hergestellt sein und er bestimmt aufgrund der Materialauswahl im Wesentlichen die Gleit- und Verschleißeigenschaften sowie aufgrund der Formgebung das Abstreifvermögen der sekundären Lagerung. Insgesamt unterstützen hierdurch positiv die günstigen Eigenschaften der mehrteiligen Ventilstangendichtung mit einem Innen- und Außenring das Gesamtkonzept für das erfindungsgemäße Ventil.

Ferner sind d ie beiden zumindest radial wirkenden und die Ventilstange fü h re nd en Lag e re i nheiten bevorzugt mittels wenigstens einer Führungseinrichtung, insbesondere einer Kartusche mittelbar und zumindest bereichsweise in dem Hohlkörper gelagert. Die eigentliche Lagerung der Ventilstange erfolgt also nicht unmittelbar in dem Hohlkörper des Ventils, sondern in einem separaten Tragbauteil , der so genannten„Kartusche" . H ierdurch ergeben sich wesentliche Vorteile hinsichtlich Wartung und Service.

So ist die Führungseinrichtung, insbesondere die Kartusche bevorzugt zumindest bereichsweise mittels eines Dichtteils zwischen dem Hohlkörper und einer an dem Hohlkörper angeordneten Halterung für das Betätigungsmittel gelagert und vorzugsweise positioniert. Die Fixierung der Führungseinrichtung, insbesondere der Kartusche erfolgt also durch einen „geschlossenen" Einbau zwischen den beiden Bauteilen, wobei sie selbst mit einem geringen radialen Spiel in dem Dichtteil und in der Motorhalterung positioniert und abgedichtet ist. Auch eignet sich dieses Fixierungsprinzip für einen zweiteiligen Ventilaufbau, was dem Wunsch nach einer schnellen visuellen Kontrolle („Inspektion") des Ventilinneren entgegenkommt. Hierzu kann durch Lösen von wenigen, vorzugsweise zwei Schrauben der so genannte Ventileinsatz mitsamt seiner Lagerung aus dem Ventilgehäuse herausgezogen werden.

Überdies ist die Führungseinrichtung, insbesondere die Kartusche bevorzugt vollsymmetrisch oder annähernd vollsymmetrisch ausgeführt und die beiden zumindest radial wirkenden und die Ventilstange führenden Lagereinheiten sind in geeig neter Weise jeweils in stirnseitig angebrachten Aussparungen, insbesondere offenen Nuten angeordnet. Somit gewährleistet die vorzugsweise als Drehteil ausgeführte Führungseinrichtung, insbesondere Kartusche aufgrund seiner Herstellungsart eine sehr genaue und fluchtende Lageranordnung. Auch kann ein sehr einfacher Ein- und Ausbau der Ventilstangendichtungen in„offene" Nuten am jeweiligen Ende der Führungseinrichtung, insbesondere der Kartusche erfolgen , wobei h ierzu keine Zusatzwerkzeuge bzw. Einbauvorrichtungen notwendig sind. Weiterhin bietet diese Anordnung mit der zusätzlichen herausnehmbaren Führungseinrichtung, insbesondere Kartusche den Vorteil eines erheblich einfacheren und schnelleren Dichtungswechsels. Es müssen keine eventuell sehr tief liegenden Ventilstangendichtungen in das Ventilgehäuseinnere eingebracht werden, deren Einbau oft nur mit speziellen Vorrichtungen möglich ist.

Die Führungseinrichtung, insbesondere die Kartusche ist bevorzugt so ausgestaltet, dass eine möglicherweise auftretende Leckage an der dem Hohlraum des Hohlkörpers zugewandten und zumindest radial wirkenden Lagereinheit, insbesondere der verschleißbeanspruchten Primärdichtung über Querbohrungen und/oder Ringnuten nach außen, also an die Oberfläche des Ventils führbar ist. Eine möglicherweise austretende Leckageflüssigkeit füllt den spaltförmigen Raum zwischen den Dichtungen und kann nur über eine nachfolgend beschriebene„Steigleitung" nach außen ablaufen. Dadurch wird der m it Leckagefl üssig keit gefü llte Zwischenraum und dam it d ie Ventilstange kontinuierlich feucht gehalten und kann praktisch kaum austrocknen. Eine Belagbildung von in der Leckageflüssigkeit enthaltenen Fein- und Füllstoffen „hinter" der Primärdichtung auf der Ventilstange findet nicht beziehungsweise nur geringfügig statt. Dies führt zu einer deutlichen Schonung der bereits geschädigten Primärdichtung, da beidseits der Dichtung immer ein flüssiges beziehungsweise zumindest pastöses Fluid vorliegt, das wesentlich weniger abrasiv wirkt als ein angetrockneter und schmirgelnd er„Bel ag " auf d er Ventilstange. Dieser beschriebene Effekt ist auch für die Lebensdauer der Sekundärdichtung sehr hilfreich, da diese lediglich ein flüssiges beziehungsweise zumindest pastöses Fluid abdichten muss, welches immer sehr leicht von der Ventilstange abstreifbar ist. Auch ohne die nach außen führende Steigleitung wäre dieser positive„Feuchtraumeffekt" zwischen den beiden Dichtungen vorhanden. Insgesamt wird die allgemeine Betriebssicherheit, insbesondere die Reduzierung der Klemmgefahr aufgrund angetrockneter Leckageflüssigkeit merklich verbessert, da der spaltförmige Raum zwischen den beiden Dichtungen nur extrem langsam austrocknen kann. Zusätzlich werden die Dichtungswechselintervalle verlängert beziehungsweise dem Betreiber wird eine anstehende Notwendigkeit für einen Dichtungswechsel signalisiert, ohne dass unkontrolliert Leckageflüssigkeit austritt und zu Schäden an elektrischen und elektronischen Komponenten führt. Weiterhin erfolgt die Führung der möglicherweise an der dem Hohlraum des Hohlkörpers zugewandten und zumindest radial wirkenden Lagereinheit, insbesondere der verschleißbeanspruchten Primärdichtung auftretenden Leckage an die Oberfläche des Ventils bevorzugt mittels wenigstens einer in dem Hohlkörper und/oder in einer an dem Hohlkörper angeordneten Halterung für das Betät ig u ng s m ittel a ng eord n eten u nd vorzug swe i se versch l ie ßba ren Leckageablauföffnung, insbesondere Leckageablaufbohrung. Eine mögliche Leckage wird durch die Motorhalterung nach außen geführt und dem Betreiber kann die Notwendigkeit eines Dichtungswechsels signalisiert werden. Die Leckageablauföffnung, insbesondere Leckageablaufbohrung ist insbesondere bei einem sehr starken Leckageaustritt verschließbar, beispielsweise mittels einer Schraube und eines Pfropfens. Die Leckageablauföffnung, insbesondere Leckageablaufbohrung dient außerdem als„Entlüftungsleitung" zur Vermeidung eines„Pumpeffekts" zwischen den beiden Dichtungen. Der„Pumpeffekt" entsteht durch axiales Bewegen, das heißt Mitnehmen einer der beiden Dichtungen bei einer Verstell beweg ung der Ventilstange und kann zur Ausbildung eines Unterdrucks führen, der das abzudichtende Fluid regelrecht unter die Dichtung „saugt".

Ferner ist zwischen den beiden zumindest radial wirkenden Lagereinheiten bevorzugt ein spaltförm iger Zwischen raum ausgebildet, der m it M ittel n , insbesondere Fetten, Seifen und dergleichen zur Schmierung und Verbesserung der Dichtfunktion gefüllt ist. Dieser Zwischenraum zwischen den beiden Dichtungen kann weiters für besonders„schwierige" Papierstoffe, wie zu m Beispiel feinste in der Faserstoffsuspension enthaltene „Sandpartikel", als Reservoir für„durchgeschleppte" Feinpartikel dienen. Die Partikel werden dann im Fett oder der Seife eingebettet und abgelagert. Zusätzl ich kann durch geeignete Füllstoffe, insbesondere Gleitmittel eine verbesserte Schmierung der Ventilstange und der Dichtungen erreicht werden.

Die Einlassöffnung ist in dem Hohlkörper bevorzugt derart angeordnet, dass deren Längsachse sich mit der Längsachse des Hohlraums des Hohlkörpers in einem Schnittpunkt schneidet. Diese Anordnung der beiden Längsachsen, der Längsachse der Einlassöffnung und der Längsachse des Hohlraums des Hohlkörpers, bewirkt eine rotationsfreie, Staupunktfreie und kavitationsfreie Führung des Fluidstroms, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms mit einem m ög l i ch st g e ri n g e n D ru c kve rl u st i n d e m F l u id stro m , i n s beso n d e re Faserstoffsuspensionsstrom. Der Hohlraum des Hohlkörpers erfährt also eine mittige und Staupunktsfreie Durchströmung ohne jegliche Drallströmung.

Die Längsachse der Einlassöffnung ist hierbei definitionsgemäß die Mittensenkrechte der Einlassöffnung. Zudem weist das erfindungsgemäße Ventil bevorzugt nur eine, eine Längsachse aufweisende Einlassöffnung mit einem in Strömungsrichtung vorgeordneten Einlasskanal auf, dessen Längsachse wiederum koaxial oder unter einem Winkel zu der Längsachse der Einlassöffnung angeordnet sein kann. Das erfindungsgemäße Ventil besitzt in dem Hohlkörper eine Strömungshauptrichtung für den Fluidstrom, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom, die im Wesentlichen koaxial mit der Längsachse des Hohlraums des Hohlkörpers verläuft.

Die beiden sich in dem Schnittpunkt schneidenden Längsachsen, namentlich die Längsachse der Einlassöffnung und die Längsachse des Hohlraums des Hohlkörpers, weisen bevorzugt einen Schnittwinkel im Bereich von 60 bis 120°, vorzugsweise von 80 bis 100°, insbesondere von 85 bis 95°, auf. Die Längsachse der Einlassöffnung kann also konvergent zu der Strömungshauptrichtung des Fluidstroms in dem Hohlkörper (Schnittwinkel > 90°), senkrecht zu der Strömungshauptrichtung des Fluidstroms in dem Hohlkörper (Schnittwinkel = 90°) oder divergent zu der Strömungshauptrichtung des Fluidstroms in dem Hohlkörper (Schnittwinkel < 90°) ausgerichtet sein. Diese Schnittwinkelbereiche erbringen räumliche Vorteile, insbesondere im Hinblick auf die unmittelbare Aneinanderreihung von mehreren erfindungsgemäßen Ventilen und/oder die Anordnung mit weiteren Bauteilen und -gruppen, wie zum Beispiel mit der Verteileinrichtung, insbesondere dem Querverteilrohr.

Auch ist der in den Hohlraum des Hohlkörpers zumindest bereichsweise hineinragende Bereich der vorzugsweise rotationssymmetrischen Ventilstange bevorzugt frei von senkrecht zu der Strömungshauptrichtung des Fluidstroms, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms liegenden Flächen und/oder Kanten. Dies ist wiederum im Hinblick auf einen geringen Druckverlust in dem Fluidstrom, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom von Vorteil.

Und damit die Strömungsführung prozesstechnisch optimal und m it einem reduzierten Druckverlust in dem Fluidstrom, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom realisiert werden kann, weist der in den Hohlraum des Hoh l körpers zu m i ndest bereich sweise h i ne in ragende Bere ich der vorzugsweise rotationssymmetrischen Ventilstange bevorzugt mehrere Bereiche mit unterschiedlichen konstanten, konvergierenden oder divergierenden Außenkonturen auf.

Ferner ist der zu regulierende Fluidstrom, insbesondere Fluidteilstrom bevorzugt ein Verdünnungswasserstrom bzw. Siebwasserstrom, der Anteile an Feststoffen einer Faserstoffsuspension enthält.

Das erfindungsgemäße Ventil lässt sich in hervorragender Weise auch in einem Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension verwenden. Der Stoffauflauf kann hierbei als ein sektionierter Verdünnungswasser-Stoffauflauf mit einer Teilungsbreite von N · 25 mm oder N · 33,3 mm ausgebildet sein, wobei N bevorzugt eine natürliche Zahl ist, und in mindestens einer, vorzugsweise in jeder Verdünnungswasser-Leitung kann wenigstens ein erfindungsgemäßes Ventil angeordnet sein. Auch lässt sich das erfindungsgemäße Ventil in hervorragender Weise in einer Masch ine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapi e r b a h n , a u s w e n i g s t e n s e i n e r Faserstoffsuspension, verwenden. Die Maschine kann gemäß dem Stand der Technik aufgebaut sein und alle bekannten Maschinenbereiche aufweisen. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigen

Figur 1 eine schematische Perspektivdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventils zum Regulieren eines Fluidstroms, insbesondere eines Faserstoffsuspensionsstroms;

Figur 2 eine schematische Längsschnittdarstellung durch das in der Figur

1 dargestellte erfindungsgemäße Ventil zum Regulieren eines Fluidstroms;

Figur 3 eine schematische und ausschnittsweise Draufsicht auf das in der

Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Ventil zum Regulieren eines Fluidstroms;

Figur 4 eine schematische Detailansicht des in der Figur 2 dargestellten erfindungsgemäßen Ventils zum Regulieren eines Fluidstroms; Figur 5 eine schematische Detailansicht des in der Figur 4 dargestellten erfindungsgemäßen Ventils zum Regulieren eines Fluidstroms; Figur 6 eine schematische Perspektivdarstellung der in der Figur 5 dargestel lten Fü h ru ngsei nrichtung des erfi ndungsgemäßen

Ventils zum Regulieren eines Fluidstroms;

Figur 7 eine schematische Detailansicht des in der Figur 5 dargestellten erfindungsgemäßen Ventils zum Regulieren eines Fluidstroms; und

Figur 8 eine schematische Schnittdarstellung durch einen bekannten sektionierten Verdünnungswasser-Stoffauflauf, der wenigstens ein erfindungsgemäßes Ventil zum Regulieren eines Fluidstroms umfasst.

Die F i g u r 1 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventils 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2 (Pfeil), insbesondere eines Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 (Pfeil). Der Faserstoffsuspensionsstrom 2.1 (Pfeil) kann beispielsweise in einer dem Fachmann bekannten Maschine 200 zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn geführt sein (vgl. Figur 8).

Das Ventil 1 umfasst einen Hohlkörper 3 mit einem im Wesentlichen zumindest streckenweise rotationssymmetrischen und eine Längsachse 4.L (gestrichelte Linie; Doppelpfeil) aufweisenden Hohlraum 4, der nur eine, eine Längsachse 5.L (gestrichelte Linie) aufweisende Einlassöffnung 5, eine veränderbare und im Wesentlichen rotationssymmetrische Durchtrittsfläche 6 und eine Auslassöffnung 7 aufweist (vgl. auch Figur 2).

Der Einlassöffnung 5 ist ein nicht weiters dargestellter Einlasskanal 5.1 in Strömungsrichtung S (Pfeil) des Fluidstroms 2 (Pfeil) vorgeordnet. Hingegen ist der Auslassöffnung 7 ein lediglich angedeuteter Auslasskanal 7.1 in Strömungshauptrichtung H (Pfeil) des Fluidstroms 2 (Pfeil) nachgeordnet (vgl. auch Figur 2).

Weiterhin umfasst das Ventil 1 eine mittels eines Betätigungsmittels 10 koaxial in dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 verschiebbare, die Durchtrittsfläche 6 infolge einer Verschiebung V (Doppelpfeil) veränderbare, vorzugsweise ein Ventilteller 9 aufweisende und vorzugsweise rotationssymmetrische Ventilstange 8 (vgl. auch Figur 2). Die Figur 2 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung durch das in der Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Ventil 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2 (Pfeil).

Es ist deutlich erkennbar, dass die Ventilstange 8 mittels wenigstens zweier zumindest radial wirkender Lagereinheiten 11.1, 11.2 mit einem für die Verschiebung V (Doppelpfeil) notwendigen Freiheitsgrad in axialer Richtung R (Doppelpfeil) geführt ist. Dadurch wird eine statisch bestimmte Führung (mit zwei Loslagern und einem Festlager) und eine elastische Lagerung der Ventilstange 8 bei Generierung einer dämpfenden Wirkung auf dieselbe erwirkt. Die axiale Positionierung der Ventilstange 8 erfolgt in bekannter Weise mittels des Betätigungsmittels 10. Die wenigstens zwei Lagereinheiten 1 1 .1 , 1 1 .2 können auch zusätzlich in anderen Richtungen als der radialen Richtung wirken.

Die Ventilstange 8 ist al so mittels zweier zumindest radial wirkender Lagereinheiten 1 1 .1 , 1 1 .2 geführt, die einen Lagerabstand 1 1 .A im Bereich von 2 bis 12, vorzugsweise von 3 bis 10, insbesondere von 5 bis 8, · mittlerer Ventilstangendurchmesser 8. Dm aufweisen (vgl . auch Fig ur 4). Durch diese relativ weit auseinander angeordneten Lagereinheiten 1 1 .1 , 1 1 .2 ergibt sich eine verstärkte elastische Lagerung der Ventilstange 8. Zudem sollte hierbei die fliegende Lagerung der Ventilstange 8, also der Überstand 8.Ü der Ventilstange 8 über die letzte Lagereinheit 1 1 .1 in den Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 hinein einen Wert im Bereich von 30 bis 150 %, vorzugsweise von 50 bis 150 %, des Lagerabstands 1 1 .A der beiden zumindest radial wirkenden Lagereinheiten 1 1 .1 , 1 1 .2 annehmen (vgl. auch Figur 4). Weiterhin ist die Einlassöffnung 5 in dem Hohlkörper 3 derart angeordnet, dass deren Längsachse 5.L (gestrichelte Linie) sich mit der Längsachse 4.L (gestrichelte Linie; Doppelpfeil) des Hohlraums 4 des Hohlkörpers 3 in einem Schnittpunkt P schneidet (vgl. Figur 4). Die Längsachse 5.L der Einlassöffnung 5 ist hierbei definitionsgemäß die Mittensenkrechte M der Einlassöffnung 5.

Und der Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 ist zudem derart ausgebildet, dass der eine Strömungshauptrichtung H (Pfeil ) aufweisende Flu idstrom 2 (Pfeil), insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom 2.1 (Pfeil) staupunktsfrei oder annähernd staupunktsfrei und rotationsfrei oder annähernd rotationsfrei in Bezug auf die Längsachse 4.L (gestrichelte Linie; Doppelpfeil) des Hohlraums 4 durch ihn strömt. Der Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 erfährt also eine mittige und Staupunktsfreie Durchströmung ohne jegliche Drallströmung.

Die Figur 3 zeigt eine schematische und ausschnittsweise Draufsicht auf das in der Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Ventil 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2 (Pfeil).

Auch in dieser Draufsicht ist erkennbar, dass die Einlassöffnung 5 in dem Hohlkörper 3 derart angeordnet ist, dass deren Längsachse 5.L (Punkt) sich mit der Längsachse 4.L (gestrichelte Linie; Doppelpfeil) des Hohlraums 4 des Hohlkörpers 3 in einem Schnittpunkt P schneidet, und dass der Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 derart ausgebildet ist, dass der eine Strömungshauptrichtung H (Pfeil) aufweisende Fluidstrom 2 (Pfeil), insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom 2.1 (Pfeil) staupunktsfrei oder annähernd staupunktsfrei und rotationsfrei oder annähernd rotationsfrei in Bezug auf die Längsachse 4.L des Hohlraums 4 durch ihn strömt.

Die Figur 4 zeigt eine schematische Detailansicht des in der Figur 2 dargestellten erfindungsgemäßen Ventils 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2 (Pfeil).

Die Ventilstange 8 ist, wie bereits erwähnt, mittels wenigstens zweier zumindest radial wirkender Lagereinheiten 11.1, 11.2 mit einem für die Verschiebung V (Doppelpfeil) notwendigen Freiheitsgrad in axialer Richtung R (Doppelpfeil) geführt. Dadurch wird eine statisch bestimmte Führung (mit zwei Loslagern und einem Festlager) und eine elastische Lagerung der Ventilstange 8 bei Generierung einer dämpfenden Wirkung auf dieselbe erwirkt.

Die beiden zumindest radial wirkenden und die Ventilstange 8 führenden Lagereinheiten 11.1, 11.2 sind wiederum mittels wenigstens einer Führungseinrichtung 17, insbesondere einer Kartusche 17.1 mittelbar und zumindest bereichsweise in dem Hohlkörper 3 des Ventils 1 gelagert. Die Führungseinrichtung 17, insbesondere die Kartusche 17.1 ist zumindest bereichsweise mittels eines Dichtteils 18 zwischen dem Hohlkörper 3 und einer an dem Hohlkörper 3 angeordneten Halterung 19 für das nicht dargestellte Betätigungsmittel gelagert und vorzugsweise auch positioniert.

Die Führung der möglicherweise an der dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 zugewandten und zumindest radial wirkenden Lagereinheit 1 1 .1 , insbesondere einer verschleißbeanspruchten Primärdichtung 1 1 auftretenden Leckage an die Oberfläche des Ventils 1 erfolgt mittels wenigstens in einer an dem Hohlkörper 3 angeordneten Halterung 1 9 für das Betätigungsmittel 1 0 angeordneten und vorzugsweise verschließbaren Leckageablauföffnung 20, insbesondere Leckageablaufbohrung 20.1 . Alternativ oder ergänzend kann die verschließbare Leckageablauföffnung 20, insbesondere Leckageablaufbohrung 20.1 auch in dem Hohlkörper 3 angeordnet sein.

Weiterhin ist, wie bereits erwähnt, die Einlassöffnung 5 in dem Hohlkörper 3 derart angeordnet, dass deren Längsachse 5.L (gestrichelte Linie) sich mit der Längsachse 4.L (gestrichelte Linie; Doppelpfeil) des Hohlraums 4 des Hohlkörpers 3 in einem Schnittpunkt P schneidet. Die Längsachse 5.L der Einlassöffnung 5 ist h ierbei definitionsgemäß d ie M ittensen krechte M der Einlassöffnung 5.

Die beiden sich in dem Schnittpunkt P schneidenden Längsachsen 4.L (gestrichelte Linie; Doppelpfeil), 5.L (gestrichelte Linie) weisen einen Schnittwinkel α im Bereich von 60 bis 1 20°, vorzugsweise von 80 bis 1 00°, insbesondere von 85 bis 95°, auf. Die Längsachse 5.L (gestrichelte Linie) der Einlassöffnung 5 kann also konvergent zu der Strömungshauptrichtung H (Pfeil) des Fluidstroms 2 (Pfeil) in dem Hohlkörper 3 (Schnittwinkel α > 90°), senkrecht zu der Strömungshauptrichtung H (Pfeil) des Fluidstroms 2 (Pfeil) in dem Hohlkörper 3 (Schnittwinkel a=90°) oder divergent zu der Strömungshauptrichtung H (Pfeil) des Fluidstroms 2 (Pfeil) in dem Hohlkörper 3 (Schnittwinkel α < 90°) ausgerichtet sein. In der dargestellten Ausführung nimmt der Schnittwinkel α einen Wert von 90° an , d ie beiden sich schneidenden Längsachsen 4. L (gestrichelte Linie; Doppelpfeil), 5.L (gestrichelte Linie) verlaufen also senkrecht zueinander.

Weiterhin ist zumindest der Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 frei von senkrecht zu der Strömungshauptrichtung H (Pfeil) des Fluidstroms 2 (Pfeil), insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 (Pfeil) liegenden Flächen und/oder Kanten. Auch ist der in den Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 zumindest bereichsweise hineinragende Bereich 8.1 der vorzugsweise rotationssymmetrischen Ventilstange 8 frei von senkrecht zu der Strömungshauptrichtung H (Pfeil) des Fluidstroms 2 (Pfeil), insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 (Pfeil) liegenden Flächen und/oder Kanten. Die in Strömungsrichtung S (Pfeil) bzw. Strömungshauptrichtung H (Pfeil) des Fluidstroms 2 (Pfeil), insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 (Pfeil) geordneten Bereiche des Hohlraums 4 des Hohlkörpers 3 weisen folgende Eigenschaften auf:

- d ie ei ne Lä ng sachse 5. L aufwe isend e E i n lassöffn u ng 5 weist einen Durchmesser 5.D im Bereich von 10 bis 60 mm, vorzugsweise von 15 bis 50 mm, auf;

- ein Übergangsbereich 12 weist einen Übergangswinkel ß im Bereich von 60 bis 120°, vorzugsweise von 80 bis 100°, insbesondere von 85 bis 95°, auf;

- ein zylindrischer oder an nähernd zyl ind rischer Bereich 1 3 weist einen Durchmesser 13.D im Bereich von 10 bis 60 mm, vorzugsweise von 15 bis 50 mm, und eine Länge 13.L im Bereich von 0,1 bis 50 mm, vorzugsweise von 0,1 bis 20 mm, (bzw. 0,5 bis 1 ,5, vorzugsweise 0,8 bis 1 ,2, · Durchmesser 13.D) auf;

- die veränderbare und im Wesentlichen rotationssymmetrische Durchtrittsfläche 6 ist ein Konfusor 6.1 , der eine Länge 6.1 .L im Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 20 bis 50 mm, und einen Winkel γ von 60 bis 90°, vorzugsweise von 70 bis 80°, aufweist;

- der Endbereich 14 des Konfusors 6.1 und ein zylindrischer oder annähernd zylindrischer Bereich 15 weisen einen Durchmesser 15.D im Bereich von 5 bis 30 mm, vorzugsweise von 1 0 bis 20 mm, auf, wobei der zylindrische oder annähernd zylindrische Bereich 15 zudem einen Länge 15.L von 0,1 bis 50 mm, vorzugsweise von 2 bis 20 mm, (bzw. 0,2 bis 0,8, vorzugsweise 0,5 bis 0,7, · Durchmesser 15.D) aufweist; und/oder

- ein Diffusor 1 6 weist eine Länge 1 6. L im Bereich von 1 0 bis 1 00 mm, vorzugsweise von 20 bis 50 mm, und einem Winkel δ von 60 bis 90° , vorzugsweise von 70 bis 80°, auf.

Die Figur 5 zeigt eine schematische Detailansicht des in der Figur 4 dargestellten erfindungsgemäßen Ventils 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2 (Pfeil).

Die zwei zumindest radial wirkenden Lagereinheiten 1 1 .1 , 1 1 .2 wirken zusätzlich als Dichtungseinheiten 1 1 .P, 1 1 .S, wobei die erste, dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 d es Vent i l s 1 zugewandte und zumindest radial wirkende Lagereinheit 1 1 .1 als eine verschleißbeanspruchte Primärdichtung 1 1 .P und die zweite, dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 des Ventils 1 abgewandte und zumindest radial wirkende Lagereinheit 1 1 .2 als eine mitlaufende Sekundärdichtung 1 1 .S ausgebildet.

Die jeweil ige zumindest radial wirkende Lagereinheit 1 1 .1 , 1 1 .2 umfasst bevorzugt zumindest einen elastischen Außenring 21 , insbesondere einen O- Ring, einen Quad-Ring oder dergleichen, der die hohlkörperseitige Abdichtung bewirkt, und einen harten Innenring 22, insbesondere eine Stepseal^® Stangen- und Kol bend ichtung und oder dergleichen, die die ventilstangenseitige Abdichtung bewirkt. Dabei kann die elastische Außenring 21 aus den Werkstoffen N BR, FKM, EPDM oder ähnlichen elastomeren Materialen bestehen und er bestimmt aufgrund seiner Materialeigenschaften und der „Vorspannung", das heißt der Pressung in seinem Einbauraum, die Charakteristik der gewünschten Dämpfung und die Weichheit der primären Lagerung. Hingegen kann der harte Innenring 22 aus den Werkstoffen PTFE, PPSU, PE und ähnlichen Kunststoffen hergestellt sein und er bestimmt aufgrund der Materialauswahl im Wesentlichen die Gleit- und Verschleißeigenschaften sowie aufgrund der Formgebung das Abstreifvermögen der sekundären Lagerung.

Die Figur 6 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung der in der Figur 5 dargestellten Führungseinrichtung 17, insbesondere Kartusche 17.1 des erfindungsgemäßen Ventils 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2 (Pfeil).

Die Führungseinrichtung 17, insbesondere die Kartusche 17.1 ist vollsymmetrisch oder annähernd vollsymmetrisch ausgeführt und die beiden zumindest radial wirkenden und die nicht dargestellte Ventilstange 8 führenden, jedoch nicht dargestellten Lagereinheiten 1 1 .1 , 1 1 .2 sind jeweils in stirnseitig angebrachten Aussparungen 23, insbesondere offenen Nuten angeordnet.

Überdies ist die Führungseinrichtung 17, insbesondere die Kartusche 17.1 so ausgestaltet, dass eine möglicherweise auftretende Leckage an der dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 zugewandten und zumindest radial wirkenden Lagereinheit 1 1 .1 (vgl. Figur 4), insbesondere der verschleißbeanspruchten Primärdichtung 1 1 .P über Querbohrungen 24 und/oder Ringnuten 25 nach außen, also an die Oberfläche des Ventils 1 führbar ist (vgl. Figur 4). Die Figur 7 zeigt eine schematische Detailansicht des in der Figur 5 dargestellten erfindungsgemäßen Ventils 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2 (Pfeil).

Die dargestellte, dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 zugewandte und zumindest radial wirkende Lagereinheit 1 1 .1 umfasst bevorzugt zumindest einen elastischen Außenring 21 , insbesondere einen O-Ring, einen Quad-Ring oder dergleichen, der die hohlkörperseitige Abdichtung bewirkt, und einen harten Innenring 22, insbesondere eine Stepseal ^R Stangen- und Kolbendichtung („Trelleborg - Sealing Solutions", Druckschrift 99DEPS01 1AE0407) od er d e rg l e ich en , d ie d i e ventilstangenseitige Abdichtung bewirkt. Dabei kann der elastische Außenring 21 aus den Werkstoffen NBR, FKM, EPDM oder ähnlichen elastomeren Materialen bestehen und er bestinnnnt aufgrund seiner Materialeigenschaften und der „Vorspannung", das heißt der Pressung in seinem Einbauraum, die Charakteristik der gewünschten Dämpfung und die Weichheit der primären Lagerung. Hingegen kann der harte Innenring 22 aus den Werkstoffen PTFE, PPSU, PE und ähnlichen Kunststoffen hergestellt sein und er bestimmt aufgrund der Materialauswahl im Wesentl ichen d ie Gleit- und Verschleißeigenschaften sowie aufgrund der Formgebung das Abstreifvermögen der sekundären Lagerung.

Auch ist zwischen den beiden zumindest radial wirkenden Lagereinheiten 1 1 .1 , 1 1 .2 (vgl. auch Figur 5) ein spaltförmiger Zwischenraum 26 ausgebildet, der mit dem Fachman n bekan nten M ittel n 27, insbesondere Fetten , Seifen u nd dergleichen zur Schmierung und Verbesserung der Dichtfunktion gefüllt ist.

Die Figur 8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch einen bekannten sektionierten Verdünnungswasser-Stoffauflauf 100, der eine Vielzahl von zueinander beabstandeten erfindungsgemäßen Ventilen 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2, 2.T umfasst.

Der dargestellte sektionierte Verdünnungswasser-Stoffauflauf 100 ist Bestandteil einer nicht weiters dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Maschine 200 zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension. Er umfasst eine wenigstens eine Faserstoffsuspension 101 zuführenden Zuführvorrichtung 102 und ein Turbulenzerzeugungsmittel 103, in welchem beim Betrieb des Verdünnungswasser-Stoffauflaufs 100 die wenigstens eine Faserstoffsuspension 1 01 d u rch e i n e Vi elza h l von i n Ze i l en u nd i n S pa lten a ng eord n eten Strömungskanälen 104 strömt, dadurch in eine Strömungsrichtung aufweisende Faserstoffsuspensionsteilströme aufgeteilt und nach dem Austritt aus dem Turbulenzerzeugungsmittel 103 in einer vorzugsweise maschinenbreiten Kammer 105 wieder zusammengeführt wird. Stromaufwärts des Turbulenzerzeugungsmittels 103 sind mehrere eine jeweilige Längsrichtung aufweisende und in Breitenrichtung des Stoffauflaufs zueinander beabstandete Mittel 106 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid 2 in Fluidteilströmen 2.T in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 101 vorgesehen. Hinsichtlich der konstruktiven und funktionalen Ausgestaltung der Mittel wird auf die nachfolgenden acht deutschen Patentanmeldungen des Anmelders verwiesen, deren Offenbarungsgehalte hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht werden:

1 . DE 10 2008 054 893.6 vom 18.12.2008:

HPA14251 DE -„MJ ΙΙ-3-Spalten";

2. DE 10 2008 054 894.4 vom 18.12.2008:

HPA14252 DE -„MJ M-EdgeModule";

3. DE 10 2008 054 896.0 vom 18.12.2008:

HPA14253 DE -„MJ Il-Druckverlustverteilung";

4. DE 10 2008 054 897.9 vom 18.12.2008:

HPA14263 DE -„MJ Il-Schichtenlose Hilfsstoffzugabe";

5. DE 10 2008 054 898.7 vom 18.12.2008:

HPA14265 DE -„MJ M-DoS-TE-Geometrie";

6. DE 10 2008 054 899.5 vom 18.12.2008:

HPA14310 DE -„MJ Il-Verteilrohrlochplattendicke";

7. DE 10 2009 027 013.2 vom 18.06.2009:

HPA14466 DE -„MJ ll-W-STA"; und

8. DE 10 2009 027 721 .8 vom 15.07.2009:

HPA14569 DE -„MJ ll-W-STA (Dosierrohr)". Der dargestellte Verdünnungswasser-Stoffauflauf 100 weist bevorzugt eine Teilungsbreite T (Sektionsbreite) der Mittel 106 von N · 25 mm oder N · 33,3 mm auf, wobei N bevorzugt eine natürliche Zahl ist. Das erfindungsgemäße Ventil 1 dient also zum Regulieren des Fluidstroms 2, insbesondere des Fluidteilstroms 2.T. In dargestellter Ausführung ist der Fluidstrom 2, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom 2.1 ein Verdünnungswasserstrom bzw. Siebwasserstrom, der Anteile an Feststoffen einer Faserstoffsuspension enthält.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch d ie Erfindung ein Ventil der eingangs genannten Arten geschaffen wird, welches die genannten Nachteile des Stands der Technik weitestgehend reduziert, vorzugsweise sogar gänzlich vermeidet. Insbesondere ist die Ventilstange statisch bestimmt geführt und elastisch gelagert, vorzugsweise m it einer dämpfenden Wirkung auf d ie Ventilstange.

Bezugszeichenliste

1 Ventil

2 Fluidstrom (Pfeil)

2.1 Faserstoffsuspensionsstrom (Pfeil)

2.T Fluidteilstrom

3 Hohlkörper

4 Hohlraum

4.L Längsachse

5 Einlassöffnung

5.D Durchmesser

5.L Längsachse

5.1 Einlasskanal

6 Durchtrittsfläche

6.1 Konfusor

.1 .L Länge

7 Auslassöffnung

7.1 Auslasskanal

8 Ventilstange

8.1 Bereich

. Dm Mittlerer Ventilstangendurchmesser

8.Ü Überstand

9 Ventilteller

10 Betätigungsmittel

1 1 .1 Lagereinheit

1 1 .2 Lagereinheit

1 .A Lagerabstand

1 1 . P Primärdichtung

1 1 .S Sekundärdichtung

12 Übergangsbereich

13 Bereich Durchmesser

Länge

Endbereich

Bereich

Durchmesser

Länge

Diffusor

Durchmesser

Länge

Führungseinrichtung

Kartusche

Dichtteil

Halterung

Leckageablauföffnung

Leckageablaufbohrung

Außenring

Innenring

Aussparung

Querbohrung

Ringnut

Zwischenraum

Mittel

Verdünnungswasser-Stoffauflauf

Faserstoffsuspension

Zuführvorrichtung

Turbulenzerzeugungsmittel

Strömungskanal

Kammer

Mittel zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid in Fluidteilstromen Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn Strömungshauptrichtung (Pfeil)

Mittensenkrechte

Schnittpunkt

Axiale Richtung (Doppelpfeil)

Strömungsrichtung (Pfeil)

Teilungsbreite (Sektionsbreite) Verschiebung (Doppelpfeil)

Schnittwinkel

Übergangswinkel (Übergangsbereich) Winkel (Konfusor, Durchtrittsfläche) Winkel (Diffusor)

Claims

Patentansprüche

1 . Ventil (1 ) zum Regulieren eines Fluidstroms (2), insbesondere eines vorzugsweise in einer Maschine (200) zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, geführten Faserstoffsuspensionsstroms (2.1 ), umfassend einen Hohlkörper

(3) mit einem im Wesentlichen zumindest streckenweise rotationssymmetrischen und eine Längsachse (4.L) aufweisenden Hohlraum

(4) , der zumindest eine, eine Längsachse (5.L) aufweisende Einlassöffnung

(5) mit einem Einlasskanal (5.1 ), eine veränderbare und im Wesentlichen rotationssymmetrische Durchtrittsfläche (6) und eine Auslassöffnung (7) mit einem Auslasskanal (7.1 ) aufweist, und eine vorzugsweise mittels wenigstens eines Betätigungsmittels (10) koaxial in dem Hohlraum (4) des Hohlkörpers (3) verschiebbare, die Durchtrittsfläche (6) infolge einer Verschiebung (V) veränderbare, insbesondere ein Ventilteller (9) aufweisende und vorzugsweise rotationssymmetrische Ventilstange (8), dadurch gekennzeichnet,

dass die Ventilstange (8) mittels wenigstens zweier zumindest radial wirkender Lagereinheiten (1 1 .1 , 1 1 .2) mit einem für die Verschiebung (V) notwendigen Freiheitsgrad in axialer Richtung (R) geführt ist.

2. Ventil (1 ) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Ventilstange (8) mittels zweier zumindest radial wirkender Lagereinheiten (1 1 .1 , 1 1 .2) geführt ist, die einen Lagerabstand (1 1 .A) im Bereich von 2 bis 12, vorzugsweise von 3 bis 10, insbesondere von 5 bis 8, · mittlerer Ventilstangendurchmesser (8. Dm) aufweisen.

3. Ventil (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die zwei zumindest radial wirkenden Lagereinheiten (1 1 .1 , 1 1 .2) zusätzlich als Dichtungseinheiten (1 1 , 1 1 .S) wirken, wobei die erste, dem Hohlraum (4) des Hohlkörpers (3) zugewandte und zumindest radial wirkende Lagereinheit (1 1 .1 ) als eine verschleißbeanspruchte Primärdichtung (1 1 P) und die zweite, dem Hohlraum (4) des Hohlkörpers (3) abgewandte und zumindest radial wirkende Lagereinheit (1 1 .2) als eine mitlaufende Sekundärdichtung (1 1 .S) ausgebildet ist.

4. Ventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die jeweilige zumindest radial wirkende Lagereinheit (1 1 .1 , 1 1 .2) zumindest einen elastischen Außenring (21 ), insbesondere einen O-Ring, einen Quad-Ring oder dergleichen, der die hohlkörperseitige Abdichtung bewirkt, und einen harten Innenring (22), insbesondere ein Stepseal oder dergleichen, die die ventilstangenseitige Abdichtung bewirkt, umfasst.

5. Ventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die beiden zumindest radial wirkenden und die Ventilstange (8) führenden Lagereinheiten (1 1 .1 , 1 1 .2) mittels wenigstens einer Führungseinrichtung (17), insbesondere einer Kartusche (17.1 ) mittelbar und zumindest bereichsweise in dem Hohlkörper (3) gelagert sind.

6. Ventil (1 ) nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Führungseinrichtung (17), insbesondere die Kartusche (17.1 ) zumindest bereichsweise mittels eines Dichtteils (18) zwischen dem Hohlkörper (3) und einer an dem Hohlkörper (3) angeordneten Halterung (19) für das Betätigungsmittel (10) gelagert und vorzugsweise positioniert ist.

7. Ventil (1 ) nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Führungseinrichtung (17), insbesondere die Kartusche (17.1 ) vollsynnnnetrisch oder annähernd vollsynnnnetrisch ausgeführt ist und dass die beiden zumindest radial wirkenden und die Ventilstange (8) führenden Lagereinheiten (1 1 .1 , 1 1 .2) jeweils in stirnseitig angebrachten Aussparungen (23), insbesondere offenen Nuten angeordnet sind.

8. Ventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Führungseinrichtung (17), insbesondere die Kartusche (17.1 ) so ausgestaltet ist, dass eine möglicherweise auftretende Leckage an der dem Hohlraum (4) des Hohlkörpers (3) zugewandten und zumindest radial wirkende Lagereinheit (1 1 .1 ), insbesondere der verschleißbeanspruchten Primärdichtung (1 1 ) über Querbohrungen (24) und/oder Ringnuten (25) nach außen, also an die Oberfläche des Ventils (8) führbar ist.

9. Ventil (1 ) nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Führung der möglicherweise an der dem Hohlraum (4) des Hohlkörpers (3) zugewandten und zumindest radial wirkenden Lagereinheit (1 1 .1 ), insbesondere der verschleißbeanspruchten Primärdichtung (1 1 P) auftretenden Leckage an die Oberfläche des Ventils (8) mittels wenigstens einer in dem Hohl körper (3) und/oder in einer an dem Hohlkörper (3) angeordneten Halterung (19) für das Betätigungsmittel (10) angeordneten und vorzugsweise verschließbaren Leckageablauföffnung (20), insbesondere Leckageablaufbohrung (20.1 ) erfolgt.

10. Ventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen den beiden zumindest radial wirkenden Lagereinheiten (1 1 .1 , 1 1 .2) ein spaltförmiger Zwischenraum (26) ausgebildet ist, der mit Mitteln (27), insbesondere Fetten, Seifen und dergleichen zur Schmierung und Verbesserung der Dichtfunktion gefüllt ist.

1 1 . Ventil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einlassöffnung (5) in dem Hohlkörper (3) derart angeordnet ist, dass deren Längsachse (5.L) sich mit der Längsachse (4.L) des Hohlraums (4) des Hohlkörpers (3) in einem Schnittpunkt (P) schneidet.

12. Ventil (1 ) nach Anspruch 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die beiden sich in dem Schnittpunkt (P) schneidenden Längsachsen (4.L, 5.L) einen Schnittwinkel (a) im Bereich von 60 bis 120°, vorzugsweise von 80 bis 100°, insbesondere von 85 bis 95°, aufweisen.

13. Stoffauflauf (100) für eine Maschine (200) zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (101 ), dadurch gekennzeichnet,

dass er wenigstens ein Ventil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.

14. Stoffauflauf (100) nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass er als ein sektionierter Verdünnungswasser-Stoffauflauf (100) mit einer Teilungsbreite (T) von N · 25 mm oder N · 33,3 mm ausgebildet ist, wobei N bevorzugt eine natürliche Zahl ist, und dass in mindestens einer, vorzugsweise in jeder Verdünnungswasser-Leitung wenigstens ein Ventil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 angeordnet ist.

15. Maschine (200) zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension (101 ),

dadurch gekennzeichnet,

dass sie wenigstens ein Ventil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.