WO2023052207A1 - Einsatzanordnung, stellventil und prozesstechnische anlage - Google Patents

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WO2023052207A1
WO2023052207A1 PCT/EP2022/076152 EP2022076152W WO2023052207A1 WO 2023052207 A1 WO2023052207 A1 WO 2023052207A1 EP 2022076152 W EP2022076152 W EP 2022076152W WO 2023052207 A1 WO2023052207 A1 WO 2023052207A1
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WO
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insert
mounting flange
valve
housing
insert sleeve
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/076152
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Jantz
Original Assignee
Samson Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F16K3/246—Combination of a sliding valve and a lift valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/54—Arrangements for modifying the way in which the rate of flow varies during the actuation of the valve
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
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    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/08—Guiding yokes for spindles; Means for closing housings; Dust caps, e.g. for tyre valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/08—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths

Definitions

  • the invention relates to an insert arrangement for a control valve for adjusting a process fluid flow in a process plant.
  • the invention also relates to a control valve for adjusting a process fluid flow in a process plant.
  • the invention also relates to a process plant, such as a chemical plant, a power plant, a food processing plant or the like.
  • a modular valve housing system for providing one of several different functional or structural configurations for a lifting valve is known from DE 102018102251 Ai.
  • different types of valves use the same housing body and the same housing cover.
  • a modular adaptability is realized by different adapter flanges that can be used between the housing body and the housing cover.
  • uniform, predetermined steps and internal diameters are provided, to which the various adapter flanges are designed in a form-complementary manner. Since the housing body and cover are usually produced as cast parts and then there is a complex mechanical rework, the adapter solution described in DE 10 2018 102 251 Ai can save costs and time due to the standardization.
  • an insert arrangement for a control valve for adjusting a process fluid flow of a process plant, such as a chemical plant, a power plant, a food processing plant or the like, the control valve being provided with an actuator, a housing cover and a valve housing, the valve housing also being used as a housing body can be designated.
  • the insert assembly includes an annular mounting flange insertable between the valve body and the body cover.
  • the insert arrangement comprises an insert sleeve, which can be fastened or is fastened radially on the inside to the mounting flange, for guiding the actuator.
  • the insert sleeve can preferably be detached from the mounting flange in a reversible manner and without damage.
  • the insert sleeve and the mounting flange are always two separate components that can be connected or connected in a positive or non-positive manner.
  • the insert sleeve is designed and set up to define the translational adjustment movement of the actuator.
  • the insert sleeve of the insert arrangement according to the invention can be adapted or adapted to the actuator.
  • the insert sleeve is ring-shaped.
  • the insert sleeve preferably has at least one further axial through-opening.
  • the mounting flange can have a plurality of radial sleeve sections with different axial extensions.
  • the insert sleeve may have at least one radially outer sleeve portion or connecting portion for contacting the mounting flange and a radially inner sleeve portion for guiding the actuator.
  • the inner sleeve portion or guide portion may comprise a bushing or the like.
  • the inner and/or the outer sleeve section are preferably designed to be solid and/or in one piece over the entire circumference.
  • the insert sleeve can have at least one radially central sleeve section between the outer and the inner sleeve portion, which differs from the inner sleeve portion and the outer sleeve portion.
  • the central sleeve section can have at least one axial opening.
  • the axial extent of the central sleeve section is preferably smaller than the axial extent of the inner sleeve section and/or the outer sleeve section.
  • the mounting flange is equipped with a uniform ring outside and a uniform ring inside.
  • the uniform inner side of the ring and the outer sleeve section are designed to correspond to one another.
  • different insert sleeves are provided in the modular system, which are the same in their outer sleeve section.
  • the mounting flange is the same for a variety of control valves.
  • the uniform ring outside of the mounting flange is preferably designed to correspond to corresponding interface sections on the housing cover and on the valve housing.
  • the mounting flange has a generally hollow cylindrical shape, preferably annular in cross-section.
  • the mounting flange has a first end, which may be referred to as an upper end (with particular reference to the figures), and a second end opposite the first end, which may be referred to as a lower end.
  • the mounting flange has an upper end that faces the housing cover (in the mounted state) or that faces away from the valve seat or in other words the actuating opening in the valve housing (in the mounted state).
  • the upper end of the mounting flange can be ring-shaped and/or planar, in particular in an end face oriented perpendicularly to the axial direction.
  • the mounting flange has a lower end that faces away from the housing cover (turned away in the assembled state) or towards the valve seat or, to put it another way, the actuating opening in the valve housing (turned toward in the assembled state).
  • the lower end of the mounting flange can be ring-shaped and/or flat, in particular with a base surface oriented perpendicularly to the axial direction.
  • the annular shoulder of the mounting flange is arranged in the area of the upper end of the mounting flange. Preference forms the Ring shoulder the top end of the mounting flange.
  • the insert sleeve can preferably be arranged or is arranged in the area of the upper end of the mounting flange.
  • the insert sleeve and the mounting flange can form a thread pairing and/or fit, in particular a centering fit, which starts at the upper end of the mounting flange and extends into the interior of the mounting flange.
  • the mounting flange and the insert sleeve are preferably matched to one another in such a way that the insert sleeve can be inserted into the mounting flange from above and/or that an axial stop for holding the insert sleeve is arranged in the region of the lower end of the mounting flange.
  • An axial stop of the mounting flange can be arranged and/or extend at the lower end of the mounting flange and/or above or offset into the interior of the mounting flange.
  • the mounting flange as a further identical part in addition to the identical parts in the form of the housing body and/or the housing cover, the mounting flange can also be manufactured simply and inexpensively in large numbers, for example as a cast part. All that remains is the relatively small insert sleeve or adapter sleeve for individual adjustment of a control valve to a special application.
  • the insert sleeve is designed and set up to hold the actuator in relation to the mounting flange without contact.
  • the actuator which generally comprises an actuator body, such as a valve piston or poppet, and an actuator rod or the like connected to the actuator body, is held and guided by the insert sleeve in such a way that contact between the actuator and the mounting flange is avoided, preferably independently of the position of the actuator.
  • the mounting flange is designed and set up for non-contact arrangement in the valve housing in relation to the housing cover, with the insert sleeve being arranged between the housing cover and the mounting flange.
  • the insert sleeve preferably has an axially and/or radially projecting annular shoulder.
  • the insert sleeve preferably forms the first or upper end of the insert arrangement, which is to be brought into physical contact with the housing and/or valve cover or is in physical contact in the operational assembly state.
  • the insert sleeve is in radial contact with the valve housing, in particular in a centering manner.
  • control rod which is guided out of the valve cover through its passage opening, is radially aligned with the packing accommodated in the housing cover.
  • valve cone and the valve seat can be centered.
  • the mounting flange is designed and set up to hold the insert sleeve without contact in relation to the valve housing and the housing cover.
  • the interaction of the valve housing and the housing cover is realized exclusively by means of the mounting flange, preferably without direct contact of the insert sleeve with the housing cover and the mounting flange.
  • the insert sleeve can be designed independently of the bonnet and the valve body, and vice versa.
  • the insert sleeve and the mounting flange can preferably be matched to one another in such a way that the mounting flange projects beyond the outer dimensions of the insert sleeve in the axial direction and/or radial direction.
  • the mounting flange forms the first or upper end of the Insert arrangement that is to be brought into physical contact with the valve cover or is in physical contact in the operational assembly state.
  • the mounting flange and the insert sleeve are matched to one another to form a press connection.
  • the mounting flange and the insert sleeve are matched to one another to form a thread pairing.
  • the press connection or the thread pairing is designed in such a way that a predetermined position of use of the insert sleeve is clearly defined in relation to the mounting flange.
  • the mounting flange has a (first/and/or second) axial stop and/or a (first and/or second) centering for determining an insert position for the insert sleeve.
  • the (first) axial stop and/or the (first) centering are preferably designed and set up to define a clear position of use of the insert sleeve in relation to the mounting flange.
  • the (second) axial stop and/or the (second) centering can be designed and set up to define a clear insertion position of the insert sleeve in relation to the valve housing.
  • the insert arrangement has a first axial stop and/or a first centering for fixing the position of use of the insert sleeve in relation to the mounting flange and a second axial stop and/or a second centering for fixing the position of use in relation to the valve housing.
  • An insert arrangement with at least one axial stop can be advantageous for control valves in which one or more predetermined valve positions are to be assumed in a precise, reliable and/or reproducible manner.
  • An insert arrangement with at least one centering is particularly advantageous for control valves in which a coaxiality of the control element in the valve housing is relevant.
  • the insert arrangement can be equipped with at least one or more adjusting means, such as a circumferential stop, which are designed and set up to define a predetermined orientation of the insert sleeve and, if applicable, of the actuator guided therein in relation to the mounting flange and/or the valve housing.
  • adjusting means such as a circumferential stop
  • Such an adjustment means can be advantageous for use in control valves in which a rotationally asymmetrical control element is provided and/or a valve cage and/or a throttle ring.
  • the insert sleeve includes an axial stop and/or a centering device for defining an insert position for the insert sleeve.
  • an annular shoulder of the insert sleeve can be provided, which is designed and set up in particular to be brought or brought into physical contact, preferably axial press contact, with the housing cover.
  • the annular shoulder of the insert sleeve can also be designed and set up so that it can be brought or brought into physical contact, preferably a radial centering contact, with the valve housing.
  • the insert sleeve and the mounting flange can preferably be matched to one another in such a way that the insert sleeve protrudes beyond the outer dimensions of the mounting flange in the axial direction and/or radial direction.
  • the insert sleeve is preferably in radial contact, in particular centering, with the mounting flange and the mounting flange is preferably in radial contact, in particular centering, with the valve housing.
  • the insert sleeve comprises in the axial direction a penetration opening for pressure equalization.
  • the insert assembly includes at least one insert seal for sealing between the mounting flange and the insert sleeve.
  • the insert arrangement comprises in particular at least one mounting flange seal for sealing between the mounting flange and the valve housing and/or between the mounting flange and the housing cover.
  • an insert arrangement can be provided with a safety device for holding the insert sleeve on the mounting flange in a rotationally fixed manner.
  • the fuse can be provided in addition to or in functional union with the adjustment means.
  • the invention also relates to a control valve for adjusting a process fluid flow of a process plant, such as a chemical plant, a power plant, a food processing plant, or the like.
  • the control valve includes a valve housing and a housing cover.
  • the valve body has an inlet port and an outlet port and a through port located therebetween.
  • the control valve also has a valve seat which surrounds the passage opening.
  • the valve seat is preferably fully circular.
  • the control valve comprises an actuator which can be moved in the valve housing and which is fastened to an actuating rod.
  • the actuator is sealingly engageable with the valve seat.
  • the valve seat and actuator are matched for sealing engagement.
  • the housing cover has a through hole for the control rod.
  • the housing cover is arranged opposite the passage opening.
  • the housing cover is attached or attachable to the valve housing.
  • the control valve has an actuator that can be moved translationally along a lift axis, such as a lift valve member, for example a valve piston or valve cone.
  • the actuator is set up to adjust a process fluid flow of a process plant.
  • the control valve is equipped with an insert arrangement for guiding the actuator, which can be designed as described above.
  • the valve seat does not implement an insert sleeve.
  • the valve seat is in direct physical contact with the valve housing of the control valve in the area of a seat bridge.
  • the valve seat can be designed as a component unit with the mounting flange.
  • the valve seat and the mounting flange can be matched to one another, with the position and orientation of the mounting flange in the valve housing being determined by the valve seat or the position and orientation of the valve seat in the valve housing being determined by the mounting flange.
  • the assembly flange and the valve seat are preferably in direct physical contact with one another. It should be understood that the valve seat and insert sleeve are preferably distinct components.
  • valve housing In an operational assembly state of a control valve fitted with an insert arrangement, the valve seat and the insert sleeve are arranged separately from one another within the valve housing.
  • the valve housing (the housing body) has a process fluid inlet, a process fluid outlet and a process fluid passageway arranged between the process fluid inlet and the process fluid outlet. Furthermore, the housing body comprises an actuating opening for inserting the actuator and/or an actuating rod for actuating the actuator along the stroke axis.
  • Mounting devices for example flange-like fastening sections, can be provided at the process fluid inlet and at the process fluid outlet of the valve housing for connecting a respective pipeline for conducting process fluid.
  • a valve seat can be provided on the process fluid passage of the valve housing, which can cooperate with the actuator to close and/or open.
  • the valve seat can be an annular and/or sleeve-shaped seat of an insertable component.
  • the valve seat can have one or more sealing surfaces for sealing cooperation with the actuator, in particular a valve piston or valve cone.
  • a sealing device such as an annular seal, can be arranged between the valve seat and the valve housing.
  • the valve housing can be a one-piece body, in particular, which is made from one or more media and/or temperature-resistant materials.
  • the valve housing can be a one-piece metal casting or forging that is provided in sections with a machined, for example polished and/or coated, for example painted, powder-coated, chrome-plated, enamelled, galvanized or the like surface.
  • the valve housing defines a housing interior, the openings of which are preferably realized exclusively by the process fluid inlet, the process fluid outlet and the actuation opening. It is conceivable that a housing body has further openings to the interior, for example openings for introducing sensors or one or more further process fluid inlets or outlets.
  • the housing cover is designed and set up to cover the actuation opening.
  • the housing cover includes a through-opening, extending in the direction of the stroke axis, for accommodating the actuating rod.
  • the housing cover can have a fastening section for mounting a particular pneumatic actuator or a yoke, a lantern or the like
  • Carrying an actuator include.
  • the passage opening is preferably free of sealing means for sealing between the housing cover and the actuating rod.
  • the through-opening is preferably free of guides, such as a slide bearing, a ball bearing or the like, for translational guidance of the actuator.
  • the housing cover can be dimensioned in such a way that the smallest clear width, in particular the smallest inner diameter, of the housing cover, in particular the through-opening, is at least 1 mm or at least 5 mm larger than the outer diameter of the actuating rod in the area which passes through the through-opening of the housing cover extends.
  • the housing cover can be made of a material that is resistant to temperature and/or media. It is conceivable that the same material is selected for the valve housing and the housing cover.
  • the housing cover and the valve housing can be designed in direct physical contact with the housing body for mounting the housing cover.
  • the housing body and the housing cover can have mutually corresponding flange sections for fastening the housing cover to the housing body.
  • the housing cover can have a plate-like cover section, which can preferably be designed to completely close the actuating opening of the valve housing in the radial direction and in the circumferential direction with respect to the stroke axis, with the exception of the through-opening.
  • the insert sleeve and the actuator are adapted to one another in such a way that (i) the insert sleeve has a guide surface that corresponds to an outer peripheral surface of the actuator, (ii) the insert sleeve has a guide surface that corresponds to a peripheral surface of the actuating rod; or (iii) the insert sleeve has a guide surface and the actuator has a guide cylinder corresponding to the guide surface.
  • the guide surface and/or the guide cylinder is/are preferably arranged coaxially to the control axis of the control valve.
  • the guide surface and the outer peripheral surface, the guide surface and the peripheral surface, or the guide surface and the guide cylinder can preferably be shape-matched to one another with a sliding fit or a loose fit.
  • the housing cover and the valve housing delimit an annular receiving area for an annular shoulder of the mounting flange and/or an annular shoulder of the insert sleeve.
  • the mounting flange can have an essentially hollow-cylindrical sleeve area, in which the receptacle for the insert sleeve is formed, and an annular shoulder that protrudes radially, in particular in the manner of a flange collar.
  • the insert sleeve can have an essentially hollow-cylindrical core area, in which the guide for the actuating rod is formed, and an annular shoulder that protrudes radially, in particular in the manner of a flange collar.
  • the annular shoulder is clamped in the axial direction between the housing cover and the valve housing.
  • the annular shoulder can be completely circular or can comprise a plurality of, in particular three, four or five, annular shoulder sections protruding from the sleeve area or the core area on the outer circumference.
  • the annular shoulder sections can be distributed uniformly on the outer circumference in the circumferential direction. Alternatively, the annular shoulder sections can be distributed unevenly in the circumferential direction. As a result, a clear assembly position can be defined.
  • the annular shoulder of the mounting flange and/or the annular shoulder of the insert sleeve can be held in the radial direction between an axial projection of the housing cover and a radially inner retaining wall section of the valve housing.
  • the annular shoulder of the insert sleeve protrudes in the axial direction beyond the mounting flange, in particular axially, and is supported on the housing cover.
  • the mounting flange and/or the insert sleeve is formed without an annular shoulder.
  • the housing cover covers an actuation opening for inserting the control element and/or the control rod.
  • a sealing element such as a sealing ring, a sealing cord or the like, such as a sealing ring, a sealing cord or the like, is arranged, in particular braced, between the housing cover and the valve housing.
  • the sealing element is arranged without contact relative to the mounting flange and/or the insert sleeve.
  • the control valve comprises a valve cage and/or a throttle ring.
  • valve cage and/or the throttle ring is braced in the axial direction between the mounting flange and the housing cover or formed in a component unit with the valve cage.
  • the mounting flange is formed in a component unit with the valve cage and/or the throttle ring.
  • the valve cage and/or the throttle ring is preferably clamped in the axial direction between the housing cover and the valve seat, in particular between the mounting flange and the valve seat.
  • valve housing In a further embodiment of a control valve, which can be combined with the previous ones, the valve housing, the mounting flange and/or the housing cover comprises or consists of a cast part.
  • the insert arrangement in particular the insert sleeve, can comprise or consist of a turned part.
  • the invention relates to a process engineering system with a plurality of control valves, which are designed as described above.
  • the control valves of the process plant can be designed in various ways according to the invention, i. H. the control valves need not be identical.
  • the process engineering system includes a large number of control valves according to the invention with similar valve housings, housing covers and mounting flanges and different types of insert sleeves.
  • the invention can also include a set of process engineering control valves for a process engineering system or multiple process engineering systems which has a large number of valve housings of the same type, a large number of similar housing covers and a large number of similar mounting flanges and a large number of different insert sleeves.
  • the process engineering system with multiple control valves can include at least two different, in particular identical, mounting flanges and/or two different insert sleeves, with the insert sleeves of the multiple control valves being insertable alternately into the different mounting flanges.
  • the invention can also include a modular adapter system with a number of different insert sleeves, each for an individual functional or structural configuration for a control valve.
  • the modular adapter system can, for example, include several different insert sleeves or adapters for the structural configuration of the control valve as a cone valve.
  • an individual adapter insert sleeve can be provided for a configuration of the control valve as an emergency closing valve, emergency opening valve, pressure-relieved control or closing valve, or the like.
  • one insert sleeve each with a different configuration of a cone valve can be defined, for example for different control ranges, which in particular have a nominal flow rate, a minimum flow rate (or a closing movement) and/or a maximum flow rate, in particular with regard to a specific process medium and/or a specific process pressure range. It is also conceivable that different insert sleeves can be provided for different cage valve configurations in order to provide differently configured control valves. It is clear that in the modular adapter system, the same housing body, the same housing cover and the same mounting flange are provided for the different structural or functional configurations, with the functional or structural configuration being defined by a respective insert sleeve.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a control valve according to the invention with an insert arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows a second embodiment of a control valve according to the invention with an insert arrangement according to the invention
  • FIG. 3a shows a third embodiment of a control valve according to the invention with an insert arrangement according to the invention
  • FIG. 3b shows a detailed view of the uniform assembly interface in the control valve according to FIG. 3a.
  • FIG. 4a shows a fourth embodiment of a control valve according to the invention with an insert arrangement according to the invention
  • FIG. 4b shows a detailed view of the uniform assembly interface in the control valve according to FIG. 4a;
  • FIG. 5 shows a fifth embodiment of a control valve according to the invention with an insert arrangement according to the invention
  • FIG. 6a shows a sixth embodiment of a control valve according to the invention with an insert arrangement according to the invention
  • FIG. 6b shows a detailed view of the uniform assembly interface in the control valve according to FIG. 6a;
  • FIG. 7 shows a seventh embodiment of a control valve according to the invention with an insert arrangement according to the invention
  • 8 shows an eighth embodiment of a control valve according to the invention with an insert arrangement according to the invention
  • FIG. 9 shows a ninth embodiment of a control valve according to the invention with an insert arrangement according to the invention.
  • An insert assembly according to the invention is generally designated by the reference numeral io.
  • the insert arrangement 10 according to the invention comprises a mounting flange n and an insert sleeve 21 as essential components.
  • the control valve according to the invention comprises a valve housing 3, a housing cover 5, an actuator 7 and an insert arrangement 10 as essential components.
  • control valves 1 shown in the following Figures 1-5 and the insert arrangement 10 used therein differ essentially only in the actuators 7 and the corresponding insert sleeves 21 and valve seats 9, the reference numbers of which are supplemented by different letters (a-e) to simplify readability are.
  • FIGS. 6a-9 show further control valves according to the invention with alternative insert sleeves 21, whose reference numbers have been supplemented with other letters (f-i) to simplify readability.
  • the basic structure of the control valve modular system consists of a valve housing or housing body 3 with a housing cover 5 seated on it and a mounting flange 11 inserted therein.
  • the cover 5 and the body 3 define a housing interior 4 which is intended to at least partially accommodate process fluid.
  • the process fluid can flow from a process fluid inlet 31 through a process fluid passage or a passage opening 39 to a Process fluid outlet 33 of the housing body 3 flow.
  • the valve 1 can be actuated with the aid of the actuating rod 71, which carries the actuator 7 of the valve 1 and with the aid of which the actuator 7 can be moved linearly along the stroke axis A.
  • the actuating rod 71 is led out of the housing interior 4 through the actuating opening 38 .
  • the cover 5 closes this actuating opening 38.
  • the housing cover 5 sits with a contact ring surface 53 on a corresponding support ring surface 36 of the housing body 3.
  • the housing cover 5 as well as the housing body 3 can be penetrated in the axial direction A by several corresponding fastening receptacles, such as through bores or threaded bores, for receiving fastening means , such as fastening screws for fastening the housing cover 5 to the valve housing 3.
  • a sealing means such as a ring seal 63, can be arranged in or on the contact ring surface 53 or the supporting ring surface 36, which is designed and set up to prevent leakage from the housing interior 4 along the To prevent contact area between support ring surface 36 and contact ring surface 53.
  • the housing cover 5 has a passage opening 58 for the actuating rod 71 of the actuator 7.
  • a stuffing box 65 or similar sealing means can be arranged in the passage opening 58.
  • Stuffing box can be supported in the axial direction A on a radial projection of the housing cover 5, possibly spring-loaded, and held in the passage opening 58 by a screw sleeve opposite the radial projection in the axial direction.
  • An axial prestressing force can be exerted on the stuffing box 65 with the screw sleeve and, if necessary, a spring in order to bring about a radial contact pressure of the stuffing box on the actuating rod 71, so that with the aid of the stuffing box 65 leakage from the housing interior 4 along the actuating rod 71 is avoided.
  • the actuator 7 and the actuator rod 71 are not guided in the area of the housing cover 5.
  • the actuator rod 71 and thus the actuator 7 are guided in the axial direction A with the aid of the insert sleeve 21, which is connected to the housing cover 5 and its components is not in contact.
  • a seat ring or other valve seat 9 can be fastened in the area of the process fluid passage 39 .
  • the valve seat 9 can sealingly cooperate with the linearly movable actuator 7 .
  • a seal such as a sealing ring, is preferably provided in the axial direction A between the valve seat 9 and the housing body 3 in the area of its through-opening 39 , which prevents leakage from the high-pressure area 41 into the low-pressure area 43 .
  • the process fluid-carrying "wet" valve interior 4 is divided into an inlet-side or upstream area, which can be referred to as the high-pressure area 41, and a downstream or outlet-side area of the valve interior 4, which can be referred to as the low-pressure area 43 can.
  • the exemplary illustration in the figures is always shown with the same flow direction from the process fluid inlet 31 to the process fluid outlet 33 for the sake of legibility, it being conceivable that a valve 1 in the reverse flow direction, i.e. from the process fluid outlet 33 to the process fluid inlet 31 , According to the nomenclature used here, can be flown through, with correspondingly reversed pressure conditions.
  • a pressure equalization area 45 is additionally provided in the interior space 4 of the housing.
  • the pressure compensation area 45 is arranged in the area of the cover 5 .
  • the pressure equalization area 45 is located above the mounting flange 11 and the insert sleeve 21c.
  • the process fluid can flow from the high-pressure area 41 in the direction of the stroke axis A through the actuator 7c into the pressure compensation area 45 .
  • the same process fluid pressure prevails on both sides.
  • the actuator 7c is pressure-relieved, so that the actuator 7c can be actuated particularly precisely by an actuator 81 .
  • FIG. 1 shows a control valve 1 with a cone-like control element 7a, which is guided in a valve cage 37.
  • the valve cage 37 fixes the valve seat 9a in the housing body 3.
  • the valve cage 37 comprises a plurality of webs and windows distributed around the circumference.
  • the valve cage 37 is held in the axial direction A between the mounting flange 11 and the valve seat 9a and on the housing body 3 in the area of its passage opening 39 .
  • the valve cage 37 is formed in one piece on the mounting flange 11 .
  • the actuator 7a has an actuating rod 71, with which it is guided in a translationally movable manner in the insert sleeve 21a.
  • the insert sleeve 21a can be subdivided in the radial direction R into a plurality of ring sections.
  • the inner ring portion or guide portion 27 of the insert sleeve 21a is designed and arranged to be brought into guide engagement with the actuator 7a.
  • the actuating rod 71 and the guide section 27 are matched in shape to one another.
  • the guide portion 27 is equipped with a plain bearing bushing 29 in which the adjusting rod 71 is guided so as to be movable in translation.
  • the outer ring portion or connecting portion 22 cooperates with the mounting sleeve 11.
  • the insert sleeve 21a has a central portion 23.
  • the middle section 23 is penetrated in the axial direction A by an opening 28 for the process fluid.
  • the axial extent of the middle section 23 is smaller than the axial extent of the guide section 27 and the connecting section 22 in order to minimize the material requirements and weight of the insert sleeve 21a.
  • the axial length of the guide section 27 is optimized with regard to the required guide length for precise guiding of the actuator 7a.
  • the actuator 7 is mounted coaxially for translation.
  • a sliding fit or loose fit can be provided between the slide bearing bushing 29 and the adjusting rod 71 .
  • the connecting section 22 has a greater axial length than the guide section 27.
  • the insert arrangement 10 is characterized by a particularly simple assembly.
  • the annular valve seat 9 or seat ring is first inserted through the actuating opening 38 into the housing 3 and attached to the through-opening 39 in the seat bridge of the valve housing 3, for example screwed.
  • the valve member 7a with the shaft 71 is introduced into the housing 3.
  • the mounting flange 11 is pushed axially through the actuating opening 38 into the housing 3 and brought into contact with the inner circumference 30 in the area of the actuating opening 38 .
  • the insert sleeve 21 is then pushed into the housing 3 through the actuation opening 38 .
  • the housing cover 5 is mounted.
  • the mounting flange 11 extends in the axial direction A, starting from the housing cover 5, downwards towards the valve seat 9.
  • the mounting flange 11 extends the entire distance in the axial direction A from the housing cover 5 to the valve seat 9.
  • the axial extent of the insert sleeve 21a is less than the axial extent of the mounting flange 11.
  • the insert sleeve 21c can be matched to the mounting flange 11 in such a way that the axial direction the lower end of the insert sleeve 21c, or the end pointing towards the valve seat 9, is aligned with the mounting flange 11.
  • the lower end of the mounting flange may protrude further in the axial direction A in the direction of the valve seat 9 when the control valve 1 with the insert arrangement 10 is in the operational mounted state than the insert sleeve 21a, 21b, as shown in Figures 1 and 2, for example.
  • the mounting flange 11 extends in the axial direction A, starting from the housing cover 5 downwards in the direction of the valve seat 9.
  • the mounting flange 11 extends over the entire distance in the axial direction A from the housing cover 5 to the valve seat 9.
  • the axial extent or insert sleeve height of the insert sleeve 21a, 21b, 21c, 2id, 2ie is less than the axial extent or mounting flange height of the mounting flange 11. In general, it can be provided that the insert sleeve height is in the range of 30% up to 90% of the mounting flange height.
  • the insert sleeve 21c can be matched to the mounting flange 11 in such a way that the lower end of the insert sleeve 21c in the axial direction or pointing towards the valve seat 9 is aligned with the mounting flange 11.
  • the upper end of the insert sleeve 21a, 21b, 2ie, or the end pointing towards the housing cover 5, can protrude in the axial direction A beyond the mounting flange 11.
  • the upper end of the insert sleeve 21c, 2id can be matched to the mounting flange 11 in such a way that it is arranged below the upper end of the mounting flange 11 in the axial direction A.
  • FIG. 2 shows another embodiment of a control valve 1 according to the invention with a different insert sleeve 21b.
  • the insert sleeve 21b like the insert sleeve 21a described above for FIG.
  • the insert sleeve 21b shown here differs from the insert sleeve 21a described above essentially in the dimensions of the guide section 27 and the plain bearing bushing 29 inserted therein.
  • the plain bearing bushing 29 and the guide section 27 have a large clear width (compared to the previous embodiment).
  • the guide section 27 is for guiding a guide cylinder 72 of the Actuator 7 designed and set up.
  • the guide cylinder 72 has a greater radial width than the adjusting rod 71.
  • the guide section 27 of the insert sleeve 21b and the guide cylinder 72 are matched in shape to one another.
  • the actuator 7b is provided with a guide cylinder 72 having a larger radius than the actuator rod 71 and a smaller radius than the closing surface engageable with the valve seat 9b.
  • the actuator 7b essentially corresponds to the actuator 7a.
  • the control valve 1 has a valve seat 9b which is inserted into the valve housing 3 in the region of the through-opening 39 .
  • a separate, sleeve-shaped throttle ring 17 as a flow divider.
  • the throttle ring 17 shown in FIG. 2 is equipped with a large number of throttle channels with a small channel diameter.
  • the throttle ring 17 is held on the mounting flange 11 .
  • the mounting flange 11 At its lower end in the axial direction A, the mounting flange 11 has an annular groove 13 which is complementary in shape to a holding section of the throttle ring 17 .
  • the valve seat 9b has, on its upper side facing the valve member 7b, an annular groove 93 which is complementary in shape to a support section of the throttle ring 17.
  • the mounting flanges 11 of the versions with an annular groove 13 according to FIGS. 2, 3a and 4a are of the same type and represent an alternative configuration compared to the mounting flanges of the versions with an axial extension 17 shown in FIGS. 1 and 5.
  • FIG. 3a A further embodiment of a control valve 1 according to the invention is shown in FIG. 3a.
  • the control valve 1 according to FIG. 3a differs from the control valves 1 described above essentially by the cartridge-shaped control element 7c and the insert sleeve 21c that corresponds thereto.
  • the cartridge-shaped actuator 7c has a pressure equalization bore 78 for connecting the pressure equalization area 45 to the rest of the housing interior 4. In the closed position of the cartridge-shaped valve element 7c, the pressure equalization bore 78 connects the high-pressure area 41 to the pressure equalization area 45.
  • the actuator 7c is equipped with a guide cylinder 72, which has a larger radius than the closing surface engageable with the valve seat 9c.
  • the slide bearing bushing 29 and the guide section 27 have a large clear width (compared to the previous embodiment).
  • the guide section 27 is designed and set up to guide a guide cylinder 72 of the actuator 7 .
  • the guide section 27 of the insert sleeve 21c and the guide cylinder 72 are matched in shape to one another.
  • the valve seat 9c is essentially the same as the previously described valve seat 9b, but is free of a valve cage.
  • the valve seat 9c and the mounting flange 11 each have an annular groove 93 and 13, respectively, which, however, is not occupied by a valve cage.
  • the annular groove 13, 93 can be omitted for the application shown or always provided for the purpose of standardization of manufacture.
  • the insert sleeve 21c consists only of the connecting section 22 and the guide section 27, which have the same axial extent.
  • FIG. 3b shows a detailed view of the insert sleeve 21c, the mounting flange 11 and the fastening interface of the housing 3 and the cover 5 with the mounting flange 11.
  • the mounting flange 11 cooperates on its radial inside 14 with the connecting section 22 of the insert sleeve 21c.
  • the mounting flange 11 cooperates in its radial outside 16 with the housing 3.
  • On the axial front side the mounting flange 11 cooperates with the cover 5.
  • the mounting flange 11 has a radial projection 12 on the radial inside 14, which an axial stop for the insert sleeve 21 is realized.
  • the mounting flange 11 is provided with an internal thread at least in sections along the radial inner side 14 .
  • the insert sleeve 21 has an external thread at least in sections on the radial outside of the connecting section 22 .
  • the external thread of the insert sleeve 21 and the internal thread of the mounting flange 11 are matched to one another as a thread pairing.
  • a press fit could be provided (not shown).
  • An annular seal can be provided between the insert sleeve 21 and the mounting flange 11, for example in the area of the radial projection.
  • the mounting flange 11 is held firmly in the axial direction A and in the radial direction R in a unified fastening interface between the valve housing 3 and the cover 5 of the control valve 1 .
  • the mounting flange 11 engages the mounting interface with its axial face (or upper end) 18 and an annular shoulder 15 on a radial outside 16 of the mounting flange 11 .
  • the mounting flange 11 On the radial outside 16, the mounting flange 11 has an annular shoulder 15 which protrudes in the radial direction R.
  • the outer circumference of the annular shoulder 15 is shaped to complement the inner circumference 30 in the neck area of the housing 3 .
  • the inner circumference 30 In the axial direction A, the inner circumference 30 is open towards the cover 5 at the top.
  • the inner circumference 30 is delimited downwards in the axial direction A by a holding step 32 .
  • the holding step 32 implements an axial stop for the annular shoulder 15.
  • the cover 5 has a contact section 52 which is shaped to correspond to the end face 18 of the mounting flange 11. In the axial direction A, the mounting flange 11 is held firmly, preferably clamped, between the contact section 52 and the holding step 32 .
  • a further ring seal can be provided between the cover 5 and the end face 18 of the mounting flange 11 . It is clear that within the meaning of the present application, a seal provided “between” two components is in direct physical contact with the two components mentioned.
  • the cover 5 has an axial projection 51 which protrudes into the housing body 3 in the axial direction A and which is designed and set up to be able to be brought into engagement with a front section of the radial inner side 14 of the retaining flange 11 .
  • the mounting flange 11 is held between the projection 51 of the cover 5 and the inner circumference 30 of the valve housing 3 .
  • a press fit or a loose fit can be provided between the retaining flange 11 and, on the one hand, the projection 51 and/or, on the other hand, the inner circumference 30 .
  • the insert sleeve 21 is connected directly to the valve housing 3 and the valve cover 5 solely with the aid of the retaining flange 11 . This way you can the valve cover 5 and the valve housing 3 can be designed uniformly and independently of a specific application, whereas the insert sleeve 21 can be designed to be adapted to a specific application.
  • the adaptation of the insert sleeve 21 to any application can be made independently of the configuration of the valve housing 3 of the valve cone 5 .
  • FIG. 4a shows a fourth embodiment of a control valve 1 according to the invention.
  • FIG. 4b shows a detailed view of the mounting flange 11 according to FIG. 4a, which corresponds to the mounting flange 11 described above with reference to FIG. 3b. The same applies to the sections of the valve housing 3 and the cover 5 shown in FIG. 4b.
  • the respective insert sleeve 21c, 2id differs.
  • the insert sleeve 2id consists only of a connecting section 22 and a guide section 27.
  • the wall thickness of the insert sleeve 2id is narrower than the wall thickness of the mounting flange 11.
  • the clear width of the guide section 27 of the insert sleeve 2id essentially corresponds to the outer diameter of the actuator 7d.
  • the cone-like actuator 7d is provided in the axial direction A with a guide cylinder 72 whose outside diameter substantially corresponds to the outside diameter of the cone-like actuator 7d.
  • the guide section 27 of the insert sleeve 2id is designed without a plain bearing bush.
  • the guide section 27 is designed and set up to guide a guide cylinder 72 of the actuator 7 .
  • the guide section 27 of the insert sleeve 2id and the guide cylinder 72 are matched in shape to one another.
  • the cone-like actuator 7d is almost identical to the actuator 7a shown in Figure 1, with the exception of the guide cylinder 72. While in the embodiment according to Figure 1 the actuator 7a is held radially in a valve cage 37, the actuator 7d is held radially without a valve cage 37 only by the guide section 27. Accordingly, although the valve seat 9d is designed without a valve cage 37, it is otherwise essentially the same as the valve seat 9a described above and is held at the through-opening 39.
  • FIG. 5 shows a control valve 1 with an actuator e in the form of a multi-stage valve cone with a guide cylinder 72 and with a corresponding multi-stage valve seat 9e.
  • the insert sleeve 2ie essentially corresponds to the insert sleeve 21b described above with reference to FIG.
  • the mounting flange 11 has a valve cage-like axial projection. With the axial formation of the mounting flange 11, the valve seat 9e is held at the through-opening 39.
  • the insert arrangement 10 has an axial stop surface or face 18 or 26.
  • the face 18 or 26 corresponds to the housing cover 3.
  • a major difference between the embodiment shown in Figures 1 to 5 and those according to Figures 6a to 9 is the non-contact Mounting of the insert sleeves 21a - 2ie in relation to the valve cover 5 by means of the mounting flange 11 , the end face 18 of which is supported on the valve cover 5 .
  • the insert sleeve 2if to 2ij is in physical contact with the valve cover 5 at its upper end, which forms an axial stop or an end face 24, and the mounting flange 11 is non-contact in relation to the valve cover 5 held in the valve housing 3.
  • valve members 7 in particular the design of the valve member and/or the actuating rod differing from the valve member 7a shown and the actuator rod 71 illustrated may vary, for example in accordance with (but not limited to) the various valve members described above.
  • FIGS. 6a and 6b show a control valve 1 with a different embodiment of an insert sleeve 2if.
  • the insert sleeve 2if (as also in the insert sleeve 21g described below with reference to Figure 7) comprises a radial projection 24.
  • the radial projection 24 forms an annular shoulder 25.
  • the annular shoulder 25 defines the upper end or front end 26 of the axial direction Insert sleeve 2if and the insert arrangement 10.
  • the mounting flange 11 has two opposing axial stop surfaces, on the one hand the end face 18 and on the other hand the seat surface 18'.
  • the end face 18 is supported on the underside of the radial projection 24 and the seat surface 18' on the holding step 32 of the valve housing 3.
  • the front end 26 is axially supported in physical contact on an annular projection 51 of the cover 5 .
  • the insert assembly 10 is held in the axial direction A between the annular projection 51 and the holding step 32 .
  • the flow of force of the axial holding force which holds the insert assembly 10 in the assembled state, runs in the axial direction from the housing cover 5 into the annular projection 24 of the insert sleeve 2if and further into the annular projection 12 of the assembly sleeve 11 and from there into the valve housing 3.
  • FIG. 6b shows that the insert sleeve 2if and the mounting flange 11 are jointly clamped axially between the housing cover 5 and the valve housing 3.
  • the insert sleeve 2if and the mounting flange can both be radially centered in the actuation opening 38 on the inner circumference 30 . Nested centering between the inner circumference of the housing and the mounting flange on the one hand and the mounting flange and insert sleeve on the other is dispensed with. There is radial play between the insert sleeve 2if and the mounting flange, so that the centering takes place clearly by means of the inner circumference 30 on the actuating opening 38 .
  • the sealing element 63 is arranged in the radial direction R between the annular projection 51 and the valve housing 3 .
  • the sealing element 63 is clamped axially and radially between the cover 5 and the housing 3 .
  • the mounting flange 11 is non-contact relative to the housing cover 5 .
  • the insert sleeve 2if has a cylindrical core area which is formed by the guide section 27 and the central section 23 with the opening 28 and part of the connecting section 22 .
  • the embodiments of FIGS. 6a, 6b and 7 show a different (compared to the previously described embodiments) uniform connecting section 22 of the insert sleeves 2if and 21g.
  • the respective insert sleeve 2if or 21g is in radial centering contact with the inner circumference 30 of the valve housing 3.
  • the mounting flange can also be in radial centering contact with the inner circumference 30 of the valve housing 3 stand.
  • control valve 1 shown in FIG. 7 largely corresponds to that described above with regard to FIG. 1, the insert arrangement 10 being designed in accordance with that described above with regard to FIGS. 6a and 6b.
  • FIG. 8 shows another embodiment of a control valve 1 with an insert arrangement 10, the uniform connection interface 22 between the mounting flange 11 and the insert sleeve 21h being designed in a different way in comparison to the previous embodiments.
  • the contact surface at the connection interface 22 essentially has the shape of a cylinder jacket.
  • the insert arrangement 10 shown in FIG. 8 its upper axial end is formed by the end face 26 of the insert sleeve 21h.
  • the sleeve front surface 26 is supported in the axial direction A on the housing cover 5 .
  • the insert arrangement 10 is held in the axial direction A between the housing cover 5 and the holding step 32 .
  • the flow of force of the axial holding force which holds the insert arrangement 10 in the assembled state, runs in the axial direction from the housing cover 5 into the end face 26 of the insert sleeve 21h.
  • the axially acting force is transmitted from the insert sleeve 21h to the mounting sleeve 11, for example by an axial stop in the area of the foot end 19 of the mounting flange 11 or a press fit between the mounting flange 11 and the insert sleeve 21h. From the mounting flange 11, the force flows further into the annular projection 12 of the mounting sleeve 11 and from there into the valve housing 3. The mounting sleeve 11 rests with a seat surface 18' on the holding step 32 of the valve housing 3.
  • the mounting flange 11 is non-contact relative to the housing cover 5 .
  • the mounting flange 11 is supported on the inner circumference 30 of the housing 3 and the insert sleeve 21h on the inside on the mounting flange 11.
  • a sealing element or a radial seal 63 is clamped between the housing cover 5 and the housing 3.
  • FIG. Another sealing ring is clamped between the insert arrangement 10 and the housing cover 3 .
  • the sealing ring is held and clamped between the housing cover 5 and the mounting flange 11 .
  • the sealing ring is clamped between the upper end 25 of the insert sleeve 21 h and the axial projection 51 of the housing cover 5 .
  • FIG. 9 of a further control valve 1 according to the invention with an insert arrangement 10 essentially corresponds to that described above with reference to FIG.
  • the contact surface at the connection interface 22 essentially has the shape of the jacket of a cone or the jacket of a truncated cone.
  • the inside of the mounting flange 11 is shaped to match the outside of the insert sleeve 2ii.
  • a press fit is formed between the insert sleeve 2ii and the mounting flange 11 in the operational mounting state.
  • the insert arrangement 10 is supported on the end face 26 of the insert sleeve 2ii on the housing cover 5.
  • the mounting flange 11 is non-contact relative to the housing cover 5 .

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Abstract

Eine Einsatzanordnung (10) für ein Stellventil (1) zum Einstellen einer Prozessfluidströmung einer prozesstechnischen Anlage, wie eine Chemieanlage, ein Kraftwerk, eine Lebensmittel verarbeitende Anlage, oder dergleichen, mit einem Ventilgehäuse (3), einem Gehäusedeckel (5) und einem Stellglied (7) umfasst einen ringförmigen, zwischen dem Ventilgehäuse und dem Gehäusedeckel einsetzbaren Montageflansch (11), wobei eine radial innenseitig an dem Montageflansch reversibel befestigbare oder befestigte Einsatzhülse zum Führen des Stellglieds vorgesehen ist.

Description

Einsatzanordnung, Stellventil und prozesstechnische Anlage
Die Erfindung betrifft eine Einsatzanordnung für ein Stellventil zum Einstellen einer Prozessfluidströmung einer prozesstechnischen Anlage. Die Erfindung betrifft auch ein Stellventil zum Einstellen einer Prozessfluidströmung einer prozesstechnischen Anlage. Außerdem betrifft die Erfindung eine prozesstechnische Anlage, wie eine Chemieanlage, ein Kraftwerk, eine Lebensmittel verarbeitende Anlage oder dergleichen.
Ein Ventilgehäuse-Baukastensystem zum Bereitstellen einer von mehreren unterschiedlichen Funktions- oder Konstruktions-Konfigurationen für ein Hubventil ist aus DE 102018102251 Ai bekannt. Bei dem bekannten Ventilgehäuse-Baukastensystem ist vorgesehen, das verschiedenartige Ventile den gleichen Gehäusekorpus und den gleichen Gehäusedeckel verwenden. Eine modulare Anpassbarkeit wird realisiert durch unterschiedliche zwischen Gehäusekorpus und Gehäusedeckel einsetzbare Adapterflansche. Im einheitlichen Schnittstellenbereich des Gehäusekorpus und des Gehäusedeckels sind einheitliche vorbestimmte Stufen und Innendurchmesser vorgesehen, zu denen die verschiedenen Adapterflansche formkomplementär gestaltet sind. Da die Gehäusekorpus und -deckel üblicherweise als Gussteile hergestellt werden und danach eine aufwendige mechanische Nacharbeit erfolgt, können mittels der in DE 10 2018 102 251 Ai beschriebenen Adapterlösung durch die Vereinheitlichung Kosten und Zeit gespart werden.
Es besteht der Wunsch nach weiteren Verbesserungen von Kosten und Herstellungsaufwand bei der Bereitstellung einer großen Anzahl verschiedenartiger Stellventile, insbesondere mit unterschiedlichen Fluiddurchgangswerten (KV-Werte) und/ oder Ventilkonfigurationen. Es kann als eine Aufgabe der Erfindung gesehen werden, verbesserte Stellventile unterschiedlichster Funktions- und Konstruktions-Konfiguration bereitzustellen, um bei höchsten Qualitätsanforderungen beispielsweise an Dichtigkeit, Regelungsgenauigkeit, Schließwirkung, Verlässlichkeit und Haltbarkeit dennoch die Herstellungs-, Montage-, und Wartungskosten zu senken. Diese Aufgabe löst der Gegenstand der unabhängigen Ansprüche.
Demnach ist eine Einsatzanordnung für ein Stellventil zum Einstellen einer Prozessfluidströmung einer prozesstechnischen Anlage, wie eine Chemieanlage, ein Kraftwerk, eine lebensmittelverarbeitende Anlage oder dergleichen vorgesehen, wobei das Stellventil mit einem Stellglied, einem Gehäusedeckel und einem Ventilgehäuse vorgesehen ist, wobei das Ventilgehäuse auch als Gehäusekorpus bezeichnet sein kann.
Die Einsatzanordnung umfasst einen ringförmigen, zwischen dem Ventilgehäuse und dem Gehäusedeckel einsetzbaren Montageflansch. Erfindungsgemäß umfasst die Einsatzanordnung eine radial innenseitig an dem Montageflansch befestigbare oder befestigte Einsatzhülse zum Führen des Stellglieds. Die Einsatzhülse ist vorzugsweise reversibel und beschädigungsfrei lösbar von dem Montageflansch. Die Einsatzhülse und der Montageflansch sind stets zwei separate Bauteile, die form- oder kraftschlüssig verbindbar oder verbunden sind. Die Einsatzhülse ist dazu ausgelegt und eingerichtet, die translatorische Stellbewegung des Stellglieds zu definieren. Zum Führen des Stellglieds ist die Einsatzhülse der erfindungsgemäßen Einsatzanordnung anpassbar oder angepasst an das Stellglied. Vorzugsweise ist die Einsatzhülse ringförmig. Vorzugsweise weist die Einsatzhülse zusätzlich zu einer zentralen Öffnung zum Führen des Stellglieds wenigstens eine weitere axiale Durchgangsöffnung auf. Der Montageflansch kann mehrere radiale Hülsenabschnitte mit verschiedenen axialen Erstreckungen aufweisen. Beispielsweise kann die Einsatzhülse zumindest einen radial äußeren Hülsenabschnitt oder Verbindungsabschnitt zum in Kontakt bringen mit dem Montageflansch aufweisen, und einen radial inneren Hülsenabschnitt zum Führen des Stellglieds. Der innere Hülsenabschnitt oder Führungsabschnitt kann eine Lagerbüchse oder dergleichen umfassen. Vorzugsweise sind der innere und/oder der äußere Hülsenabschnitt vollumfänglich insbesondere massiv und/oder einstückig ausgebildet. Die Einsatzhülse kann wenigstens einen radial mittigen Hülsenabschnitt zwischen dem äußeren und dem inneren Hülsenabschnitt aufweisen, der sich von dem inneren Hülsenabschnitt und dem äußeren Hülsenabschnitt unterscheidet. Beispielsweise kann der mittige Hülsenabschnitt wenigstens eine axiale Öffnung aufweisen. Die axiale Erstreckung des mittige Hülsenabschnitts ist vorzugsweise kleiner als die axiale Erstreckung des inneren Hülsenabschnitts und/oder des äußeren Hülsenabschnitts.
Der Montageflansch ist bei der Einsatzanordnung bzw. dem Baukastensystem mit einer einheitlichen Ringaußenseite und einheitlicher Ringinnenseite ausgestattet. Bei der erfindungsgemäßen Einsatzanordnung sind die einheitliche Ringinnenseite und der äußere Hülsenabschnitt korrespondierend zu einander ausgeführt. Zur Ausbildung verschiedener Stellventile sind bei dem Baukastensystem unterschiedliche Einsatzhülsen vorgesehen, die sich in ihrem äußeren Hülsenabschnitt gleichen. Der Montageflansch ist für eine Vielzahl von Stellventilen einheitlich. Die einheitliche Ringaußenseite des Montageflanschs ist vorzugsweise korrespondierend zu entsprechenden Schnittstellenabschnitten am Gehäusedeckel und am Ventilgehäuse ausgelegt.
Der Montageflansch hat eine im Allgemeinen hohlzylindrische Form, vorzugsweise mit ringkreisförmigem Querschnitt. Der Montageflansch hat ein erstes Ende, das (insbesondere bezugnehmend auf die Figuren) als oberes Ende bezeichnet sein kann, und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes, zweites Ende, das als unteres Ende bezeichnet sein kann. Der Montageflansch hat ein dem Gehäusedeckel zuzuwendendes (im Montagezustand zugewendetes) bzw. vom Ventilsitz oder anders gesagt der Betätigungsöffnung im Ventilgehäuse abzuwendendes (im Montagezustand abgewendetes) oberes Ende. Das obere Ende des Montageflanschs kann ringförmig und/oder eben, insbesondere in einer senkrecht zur Axialrichtung orientierten Stirnfläche, geformt sein. Der Montageflansch hat ein vom Gehäusedeckel abzuwendendes (im Montagezustand abgewendetes) bzw. dem Ventilsitz oder anders gesagt der Betätigungsöffnung im Ventilgehäuse zuzuwendendes (im Montagezustand zugewendetes) unteres Ende. Das untere Ende des Montageflanschs kann ringförmig und/oder eben, insbesondere mit einer senkrecht zur Axialrichtung orientierten Fußfläche, geformt sein. Insbesondere ist die Ringschulter des Montageflanschs im Bereich des oberen Endes des Montageflanschs angeordnet. Bevorzugt bildet die Ringschulter das obere Ende des Montageflanschs. Die Einsatzhülse ist vorzugsweise im Bereich des oberen Endes des Montageflanschs anordenbar oder angeordnet. Beispielsweise können die Einsatzhülse und der Montageflansch eine Gewindepaarung und/ oder Passung, insbesondere Zentrierpassung, bilden, die sich am oberen Ende des Montageflanschs beginnend ins Innere des Montageflanschs erstreckt. Vorzugsweise sind der Montageflansch und die Einsatzhülse derart aufeinander abgestimmt, dass die Einsatzhülse von oben in den Montageflansch einsetzbar ist und/oder dass im Bereich des unteren Endes des Montageflanschs ein Axialanschlag zum Halten der Einsatzhülse angeordnet ist. Ein Axialanschlag des Montageflanschs kann am unteren Ende des Montageflanschs und/oder oberhalb bzw. ins Innere des Montageflanschs versetzt angeordnet sein und/oder sich erstrecken.
Überaschenderweise hat sich herausgestellt, dass der Einsatz zusätzlicher Komponenten in Form eines Montageflansches und zusätzlicher Einsatzhülse entgegen gängigen Vorurteilen erhebliches Potenzial zur Kostenersparnis und zur Einsparung von Herstellungsaufwand birgt. Indem zusätzlich zu den Gleichteilen in Form des Gehäusekorpus und/oder des Gehäusedeckels als weiteres Gleichteil der Montageflansch vorgesehen wird, kann auch der Montageflansch einfach und kostengünstig in hoher Stückzahl, beispielsweise als Gussteil, gefertigt werden. Es verbleibt nurmehr die relativ kleine Einsatzhülse oder Adapterhülse zur individuellen Anpassung eines Stellventils an einen speziellen Anwendungsfall.
Bei einer Ausführung der erfindungsgemäßen Einsatzanordnung ist die Einsatzhülse dazu ausgelegt und eingerichtet, das Stellglied in Relation zum Montageflansch berührungsfrei zu halten. Das Stellglied, welches im Allgemeinen einen Stellkörper, wie einen Ventilkolben oder Ventilkegel, und eine mit dem Stellkörper verbundene Stellstange oder dergleichen umfasst, wird durch die Einsatzhülse derart gehalten und geführt, dass ein Kontakt zwischen dem Stellglied und dem Montageflansch vermieden wird, vorzugsweise unabhängig von der Stellung des Stellglieds. Durch die exklusive Verwendung der Einsatzhülse zum Interagieren mit dem Stellglied ohne Interaktion des Montageflanschs mit dem Stellglied kann unabhängig von der Auswahl eines speziellen Stellglieds aus einer großen Vielfalt unterschiedlichster Stellglieder ein normierter Montageflansch verwendet werden. Bei einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Einsatzanordnung ist der Montageflansch zum in Bezug auf den Gehäusedeckel berührungsfreien Anordnen im Ventilgehäuse ausgelegt und eingerichtet ist, wobei die Einsatzhülse zwischen dem Gehäusedeckel und dem Montageflansch anzuordnen ist. Vorzugsweise hat die Einsatzhülse eine axial und/oder radial hervorstehende Ringschulter. Vorzugsweise bildet die Einsatzhülse das erste bzw. obere Ende der Einsatzanordnung, das mit dem Gehäuse und/oder Ventildeckel in Berührkontakt zu bringen ist bzw. im betriebsgemäßen Montagezustand in Berührkontakt steht. Optional steht die Einsatzhülse in einem, insbesondere zentrierenden, radialen Berührkontakt mit dem Ventilgehäuse. Für die äußere Dichtheit und eine reibungsarme Betätigung des Stellventils ist es wünschenswert, dass die Stellstange, welche aus dem Ventildeckel durch dessen Durchlassöffnung herausgeführt ist, mit der im Gehäusedeckel untergebrachten Packung radial fluchtet. Außerdem kann es zweckmäßig sein, dass der Ventilkegel und der Ventilsitz zentriert sind. Mithilfe der radialen Zentrierung der Einsatzhülse am Ventilgehäuse kann eine besonders präzise Orientierung der durch die Einsatzhülse realisierten Führung für die Stellstange gewährleistet werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform einer Einsatzanordnung ist der Montageflansch dazu ausgelegt und eingerichtet, die Einsatzhülse in Relation zum Ventilgehäuse und dem Gehäusedeckel berührungsfrei zu halten. Insbesondere wird bei der Einsatzanordnung die Interaktion des Ventilgehäuses und des Gehäusedeckels exklusiv mittels des Montageflanschs realisiert, vorzugsweise ohne direkten Kontakt der Einsatzhülse mit dem Gehäusedeckel und dem Montageflansch. Für einen normierten Gehäusedeckel und ein normiertes Ventilgehäuse kann auf einfache Weise eine spezifische Einsatzhülse aus einer Vielzahl unterschiedlicher Einsatzhülsen speziell für einen besonderen Anwendungszweck ausgewählt werden. Indem der Montageflansch die Einsatzhülse in Bezug auf den Gehäusedeckel und das Ventilgehäuse kontaktfrei hält, kann die Einsatzhülse unabhängig von dem Gehäusedeckel und dem Ventilgehäuse gestaltet werden, und umgekehrt. Die Einsatzhülse und der Montageflansch können vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt sein, dass der Montageflansch in Axialrichtung und/oder Radialrichtung über die Außenmaße der Einsatzhülse hinausragt. Vorzugsweise bildet der Montageflansch das erste bzw. obere Ende der Einsatzanordnung, das mit dem Ventildeckel in Berührkontakt zu bringen ist bzw. im betriebsgemäßen Montagezustand in Berührkontakt steht.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Einsatzanordnung sind der Montageflansch und die Einsatzhülse zum Bilden einer Pressverbindung auf einander abgestimmt. Bei einer alternativen bevorzugten Ausführung der Einsatzanordnung sind der Montageflansch und die Einsatzhülse zum Bilden einer Gewindepaarung auf einander abgestimmt. Insbesondere ist die Pressverbindung oder die Gewindepaarung derart ausgestaltet, dass eine vorbestimmte Einsatzstellung der Einsatzhülse in Bezug auf den Montageflansch eindeutig festgelegt ist. Abhängig vom Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, eine einfach montierbare und demontierbare Gewindepaarung vorzusehen, oder eine besonders positionstreue Pressverbindung.
Bei einer anderen Ausführung einer erfindungsgemäßen Einsatzanordnung, die mit den vorigen kombinierbar sein kann, weist der Montageflansch einen (ersten/und oder zweiten) Axialanschlag und/oder eine (erste und/oder zweite) Zentrierung zum Festlegen einer Einsatzstellung für die Einsatzhülse auf. Vorzugsweise sind der (erste) Axialanschlag und/oder die (erste) Zentrierung dazu ausgelegt und eingerichtet, eine eindeutige Einsatzstellung der Einsatzhülse in Bezug auf den Montageflansch festzulegen. Zusätzlich oder alternativ kann der (zweite) Axialanschlag und/oder die (zweite) Zentrierung dazu ausgelegt und eingerichtet sein, eine eindeutige Einsatzstellung der Einsatzhülse in Bezug auf das Ventilgehäuse festzulegen. Es ist denkbar, dass die Einsatzanordnung einen ersten Axialanschlag und/oder eine erste Zentrierung zum Festlegen der Einsatzstellung der Einsatzhülse in Bezug auf den Montageflansch aufweist und einen zweiten Axialanschlag und/oder eine zweite Zentrierung zum Festlegen der Einsatzstellung in Bezug auf das Ventilgehäuse. Eine Einsatzanordnung mit wenigstens einem Axialanschlag kann vorteilhaft sein für Stellventile, bei denen eine oder mehrere vorbestimmte Ventil-Stellungen präzise, verlässlich und/oder reproduzierbar einzunehmen sind. Eine Einsatzanordnung mit wenigstens einer Zentrierung ist insbesondere für solche Stellventile vorteilhaft, bei denen eine Koaxialität des Stellglieds im Ventilgehäuse relevant ist. Zusätzlich oder alternativ kann die die Einsatzanordnung mit wenigstens einem oder mehreren Justiermitteln, wie einem Umfangsrichtungs-Anschlag, ausgestattet sein, welche dazu ausgelegt und eingerichtet sind eine vorbestimmte Orientierung der Einsatzhülse sowie gegebenenfalls des darin geführten Stellglieds in Bezug auf den Montageflansch und/oder das Ventilgehäuse festzulegen. Ein solches Justiermittel kann von Vorteil sein für die Verwendungen in Stellventilen, bei denen ein rotationsasymmetrisches Stellglied vorgesehen und/oder ein Ventilkäfig und/oder ein Drosselring ist.
Zusätzlich oder alternativ umfasst bei einer Ausführung einer Einsatzanordnung die Einsatzhülse einen Axialanschlag und/oder eine Zentrierung zum Festlegen einer Einsatzstellung für die Einsatzhülse. Dazu kann eine Ringschulter der Einsatzhülse vorgesehen sein, die insbesondere dazu ausgelegt und eingerichtet ist, in einen Berührkontakt, vorzugsweise einen axialen Presskontakt, mit dem Gehäusedeckel bringbar oder gebracht zu sein. Alternativ kann zusätzlich die Ringschulter der Einsatzhülse dazu ausgelegt und eingerichtet sein, in einen Berührkontakt, vorzugsweise einen radialen Zentrierkontakt, mit dem Ventilgehäuse bringbar oder gebracht zu sein. Die Einsatzhülse und der Montageflansch können vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt sein, dass die Einsatzhülse in Axialrichtung und/ oder Radialrichtung über die Außenmaße des Montageflanschs hinausragt. Vorzugsweise steht die Einsatzhülse in einem, insbesondere zentrierenden, radialen Berührkontakt mit dem Montageflansch und der Montageflansch steht vorzugsweise in einem, insbesondere zentrierenden, radialen Berührkontakt mit dem Ventilgehäuse.Bei einer anderen Ausführung einer Einsatzanordnung, die mit den vorigen kombinierbar ist, umfasst die Einsatzhülse in der Axialrichtung eine Durchdringungsöffnung zum Druckausgleich. Insbesondere umfasst die Einsatzanordnung wenigstens eine Einsatzdichtung zum Abdichten zwischen dem Montageflansch und der Einsatzhülse. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Einsatzanordnung insbesondere wenigstens eine Montageflanschdichtung zum Abdichten zwischen dem Montageflansch und dem Ventilgehäuse und/oder zwischen dem Montageflansch und dem Gehäusedeckel.
Zusätzlich oder alternativ kann bei einer Ausführung eine Einsatzanordnung eine Sicherung zum insbesondere drehfesten Halten der Einsatzhülse am Montageflansch vorgesehen sein. Die Sicherung kann zusätzlich zu oder in Funktionsunion mit dem Justiermittel vorgesehen sein. Die Erfindung betrifft auch ein Stellventil zum Einstellen einer Prozessfluidströmung einer prozesstechnischen Anlage, wie eine Chemieanlage, ein Kraftwerk, eine Lebensmittel verarbeitende Anlage, oder dergleichen.
Das Stellventil umfasst ein Ventilgehäuse und einen Gehäusedeckel. Das Ventilgehäuse hat eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung sowie eine dazwischen angeordnete Durchlassöffnung. Auch weist das Stellventil einen Ventilsitz auf, der die Durchlassöffnung umgibt. Der Ventilsitz ist vorzugsweise vollkreisförmig. Ferner umfasst das Stellventil ein in dem Ventilgehäuse bewegliches Stellglied, dass an einer Stellstange befestigt ist. Das Stellglied ist in einen abdichtenden Eingriff mit dem Ventilsitz bringbar. Der Ventilsitz und das Stellglied sind für einen abdichtenden Eingriff auf einander abgestimmt. Der Gehäusedeckel hat eine Durchgangsöffnung für die Stellstange. Der Gehäusedeckel ist gegenüber der Durchlassöffnung angeordnet. Der Gehäusedeckel ist an dem Ventilgehäuse befestigt oder befestigbar. Das Stellventil hat ein entlang einer Hubachse translatorisch bewegliches Stellglied, wie ein Hubventilglied, beispielsweise ein Ventilkolben oder Ventilkegel. Das Stellglied ist eingerichtet zum Einstellen einer Prozessfluidströmung einer prozesstechnischen Anlage. Erfindungsgemäß ist das Stellventil mit einer Einsatzanordnung zum Führen des Stellglieds ausgestattet, die wie oben beschrieben ausgeführt sein kann.
Der Ventilsitz realisiert keine Einsatzhülse. Typischerweise steht der Ventilsitz im Bereich einer Sitzbrücke in unmittelbarem Berührkontakt mit dem Ventilgehäuse des Stellventils. Optional kann der Ventilsitz in Bauteileinheit mit dem Montageflansch ausgeführt sein. Alternativ können können der Ventilsitz und der Montageflansch auf einander abgestimmt sein, wobei insbesondere die Lage und Orientierung des Montageflanschs in dem Ventilgehäuse durch den Ventilsitz oder die Lage und Orientierung des Ventilsitzes in dem Ventilgehäuse durch den Montageflanschs festgelegt sein. Vorzugsweise stehen im betriebsgemäßen Montagezustand der Montageflansch und der Ventilsitz in einem unmittelbaren Berührkontakt zu einander. Es sei klar, dass der Ventilsitz und die Einsatzhülse vorzugsweise von einander unterschiedliche Komponenten sind. In einem betriebsgemäßen Montagezustand eines mit einer Einsatzordnung bestückten Stellventils sind der Ventilsitz und die Einsatzhülse von einander getrennt innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet. Das Ventilgehäuse (der Gehäusekorpus) weist einen Prozessfluideingang, einen Prozessfluidausgang und einen zwischen dem Prozessfluideingang und dem Prozessfluidausgang angeordneten Prozessfluiddurchgang auf. Ferner umfasst der Gehäusekorpus eine Betätigungsöffnung zum Einführen des Stellglieds und/oder eine Stellstange zum Betätigen des Stellglieds entlang der Hubachse. Am Prozessfluideingang und am Prozessfluidausgang des Ventilgehäuses können Montageeinrichtungen, beispielsweise flanschartige Befestigungsabschnitte, zum Anbinden je einer Rohrleitung zum Führen von Prozessfluid vorgesehen sein. An dem Prozessfluiddurchgang des Ventilgehäuses kann ein Ventilsitz vorgesehen sein, der mit dem Stellglied schließend und/oder öffnend kooperieren kann. Der Ventilsitz kann ein ring- und/oder hülsenförmiger Sitz einer einsetzbaren Komponente sein. Der Ventilsitz kann eine oder mehrere Dichtflächen zum abdichtenden Kooperieren mit dem Stellglied, insbesondere einem Ventilkolben oder Ventilkegel, aufweisen. Zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilgehäuse kann eine Dichtvorrichtung, wie eine Ringdichtung, angeordnet sein.
Das Ventilgehäuse kann ein insbesondere einstückiger Körper sein, der aus einem oder mehreren Medien- und/oder temperaturbeständigen Materialien gefertigt ist. Beispielsweise kann das Ventilgehäuse ein einstückiger Metall-Gusskörper oder Schmiedekörper sein, der abschnittsweise mit einer bearbeiteten, beispielsweise polierten und/ oder beschichteten, beispielsweise lackiert, pulverbeschichtet, verchromt, emailliert, galvanisiert oder dergleichen, Oberfläche versehen ist. Es kann bevorzugt sein, dass das Ventilgehäuse einen Gehäuseinnenraum definiert, dessen Öffnungen vorzugsweise ausschließlich durch den Prozessfluideingang, den Prozessfluidausgang und die Betätigungsöffnung realisiert sind. Es ist denkbar, dass ein Gehäusekorpus weitere Öffnungen zu dem Innenraum aufweist, beispielsweise Öffnungen zum Einführen von Sensorik oder einen oder mehrere weitere Prozessfluid-Ein- oder Ausgänge.
Der Gehäusedeckel ist zum Abdecken der Betätigungsöffnung ausgelegt und eingerichtet. Der Gehäusedeckel umfasst eine sich in Richtung der Hubachse erstreckende Durchgangsöffnung zum Aufnehmen der Stellstange. Insbesondere kann der Gehäusedeckel einen Befestigungsabschnitt zum Montieren eines insbesondere pneumatischen Stellantriebs oder eines Jochs, einer Laterne oder dergleichen zum Tragen eines Stellantriebs umfassen. Vorzugsweise ist die Durchgangsöffnung frei von Dichtmitteln zum Abdichten zwischen dem Gehäusedeckel und der Stellstange. Vorzugsweise ist die Durchgangsöffnung frei von Führungen, wie einem Gleitlager, einem Kugellager oder dergleichen, zum translatorischen Führen des Stellglieds. Bezüglich der Stellstange kann der Gehäusedeckel derart bemessen sein, dass die kleinste lichte Weite, insbesondere der kleinste Innendurchmesser, des Gehäusedeckels, insbesondere der Durchgangsöffnung, mindestens 1 mm oder mindestens 5 mm größer ist als der Außendurchmesser der Stellstange in dem Bereich, welcher durch die Durchgangsöffnung des Gehäusedeckels erstreckt. Der Gehäusedeckel kann aus einem Temperatur- und/oder Medien-beständigen Material gebildet sein. Es ist denkbar, dass für das Ventilgehäuse und den Gehäusedeckel dieselbe Materialauswahl getroffen ist. Der Gehäusedeckel und das Ventilgehäuse können zur Montage des Gehäusedeckels in unmittelbarem Berührkontakt mit dem Gehäusekorpus ausgestaltet sein. Beispielsweise können der Gehäusekorpus und der Gehäusedeckel zueinander korrespondierende Flanschabschnitte zum Befestigen des Gehäusedeckels an dem Gehäusekorpus aufweisen. Der Gehäusedeckel kann einen tellerartigen Abdeckabschnitt aufweisen, der vorzugsweise dazu ausgestaltet sein kann, die Betätigungsöffnung des Ventilgehäuses in Radialrichtung und in Umfangsrichtung bezüglich der Hubachse mit Ausnahme der Durchgangsöffnung vollständig zu verschließen.
Bei einer bevorzugten Ausführung eines Stellventils sind die Einsatzhülse und das Stellglied, insbesondere die Stellstange, derart auf einander angepasst, dass (i) die Einsatzhülse eine Führungsfläche aufweist, die zu einer Außenumfangsfläche des Stellglieds korrespondiert, (ii) die Einsatzhülse eine Führungsfläche aufweist, die zu einer Umfangsfläche der Stellstange korrespondiert; oder (iii) die die Einsatzhülse eine Führungsfläche und das Stellglied einen zur Führungsfläche korrespondierenden Führungszylinder aufweist. Die Führungsfläche und/oder der Führungszylinder ist vorzugsweise koaxial zur Stellachse des Stellventils angeordnet. Die Führungsfläche und die Außenumfangsfläche, die Führungsfläche und die Umfangsfläche oder die Führungsfläche und der Führungszylinder können vorzugsweise mit einer Gleitpassung oder eine Spielpassung aufeinander formabgestimmt sein. Im Allgemeinen kann eine Gleitpassung oder einer Spielpassung zwischen dem Stellglied und der Einsatzhülse ausgebildet sein, um eine besonders verlässliche und/ oder präzise Linearführung des Stellglieds durch die Einsatzhülse zu gewährleisten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung eines Stellventils grenzt der Gehäusedeckel und das Ventilgehäuse einen ringförmigen Aufnahmebereich für eine Ringschulter des Montageflanschs und/oder eine Ringschulter der Einsatzhülse ein. Der Montageflansch kann einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Hülsenbereich aufweisen, in dem die Aufnahme für die Einsatzhülse gebildet ist, und eine radial, insbesondere flanschkragenartig, hervorstehende Ringschulter. Die Einsatzhülse kann einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Kernbereich aufweisen, in dem die Führung für die Stellstange gebildet ist, und eine radial, insbesondere flanschkragenartig, hervorstehende Ringschulter. Die Ringschulter ist in Axialrichtung zwischen dem Gehäusedeckel und dem Ventilgehäuse eingespannt. Die Ringschulter kann vollkreisförmig sein oder mehrere, insbesondere drei, vier oder fünf, außenumfänglich von dem Hülsenbereich oder dem Kernbereich abstehende Ringschulterabschnitte umfassen. Die Ringschulterabschnitte können in Umfangsrichtung gleichmäßig am Außenumfang verteilt angeordnet sein. Alternativ können die Ringschulterabschnitte in Umfangsrichtung ungleichmäßig verteilt sein. Dadurch kann eine eindeutige Montagestellung festgelegt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Ringschulter des Montageflanschs und/oder die Ringschulter der Einsatzhülse in Radialrichtung zwischen einem axialen Vorsprung des Gehäusedeckels und einem radial inneren Haltewandabschnitt des Ventilgehäuses gehalten sein. Optional steht die Ringschulter der Einsatzhülse in der Axialrichtung über den Montageflansch, insbesondere axial, hervor und stützt sich an dem Gehäusedeckel ab. Optional ist der Montageflansch und/oder die Einsatzhülse ohne Ringschulter gebildet.
Gemäß einer Ausführung eines Stellventils deckt der Gehäusedeckel eine Betätigungsöffnung zum Einführen des Stellglieds und/oder der Stellstange ab. Zwischen dem Gehäusedeckel und dem Ventilgehäuse ist ein die Betätigungsöffnung umgebendes Dichtelement, wie ein Dichtring, eine Dichtschnur oder dergleichen, angeordnet, insbesondere verspannt. Insbesondere ist das Dichtelement relativ zu dem Montageflansch und/oder der Einsatzhülse berührungsfrei angeordnet. Bei einer besonderen Ausführung eines Stellventils, die mit den vorigen kombinierbar ist, umfasst das Stellventil einen Ventilkäfig und/oder einen Drosselring. Der Ventilkäfig und/oder der Drosselring ist in Axialrichtung zwischen dem Montageflansch und dem Gehäusedeckel verspannt oder in Bauteileinheit mit dem Ventilkäfig gebildet. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung eines Stellventils ist der Montageflansch in Bauteileinheit mit dem Ventilkäfig und/oder dem Drosselring gebildet. Der Ventilkäfig und/oder der Drosselring ist vorzugsweise in Axialrichtung verspannt zwischen dem Gehäusedeckel und dem Ventilsitz, insbesondere zwischen dem Montageflansch und dem Ventilsitz.
Bei einer weiteren Ausführung eines Stellventils, die mit den vorigen kombinierbar ist, umfasst das Ventilgehäuse, der Montageflansch und/oder der Gehäusedeckel ein Gussteil oder besteht daraus. Alternativ oder zusätzlich kann die Einsatzanordnung, insbesondere die Einsatzhülse, ein Drehteil umfassen oder daraus bestehen.
Ferner betrifft die Erfindung eine prozesstechnische Anlage mit mehreren Stellventilen, die wie oben beschrieben ausgeführt sind. Es sei klar, dass die Stellventile der prozesstechnischen Anlage auf verschiedene Weise erfindungsgemäß ausgeführt sein können, d. h. die Stellventile brauchen nicht identisch zu sein. Insbesondere umfasst die prozesstechnische Anlage eine Vielzahl erfindungsgemäßer Stellventile mit gleichartigen Ventilgehäusen, Gehäusedeckeln und Montageflanschen und verschiedenartigen Einsatzhülsen. Die Erfindung kann auch einen Satz prozesstechnische Stellventile für eine prozesstechnische Anlage oder mehrere prozesstechnische Anlagen umfassen, die eine Vielzahl gleichartiger Ventilgehäuse, eine Vielzahl gleichartiger Gehäusedeckel und eine Vielzahl gleichartiger Montageflansche sowie eine Vielzahl verschiedenartiger Einsatzhülsen aufweist.
Die prozesstechnische Anlage mit mehreren Stellventilen kann wenigstens zwei unterschiedliche, insbesondere gleichartige, Montageflansche und/oder zwei unterschiedliche Einsatzhülsen umfassen, wobei die Einsatzhülsen der mehreren Stellventile wechselweise in die unterschiedlichen Montageflansche einsetzbar sind. Die Erfindung kann auch ein Adapter-Baukastensystem mit mehreren verschiedenen Einsatzhülsen für je eine individuelle Funktions- oder Konstruktions-Konfiguration für ein Stellventil umfassen. Das Adapter-Baukastensystem kann beispielsweise mehrere verschiedene Einsatzhülsen oder Adapter zur konstruktiven Konfiguration des Stellventils als Kegelventil umfassen. Beispielsweise können je eine individuelle Adapter-Einsatzhülse für eine Konfiguration des Stellventils als Not-Schließ-Ventil, Not- Öffnen-Ventil, druckentlastetes Stell- oder Schließ-Ventil oder dergleichen vorgesehen sein. Beispielsweise kann je eine Einsatzhülse unterschiedlicher Konfiguration eines Kegelventils beispielsweise für unterschiedliche Regelbereiche, die insbesondere einen Nenndurchfluss, einen Minimal-Durchfluss (oder eine Schließbewegung) und/oder einen Maximal-Durchfluss definiert sein, insbesondere bezüglich eines bestimmten Prozessmediums und/oder eines bestimmten Prozess-Druck-Bereichs. Es ist auch denkbar, dass unterschiedliche Einsatzhülsen für unterschiedliche Käfigventil- Konfigurationen zum Bereitstellen unterschiedlich konfigurierter Stellventile vorgesehen sein können. Es sei klar, dass bei dem Adapter-Baukastensystem, derselbe Gehäusekorpus, derselbe Gehäusedeckel und derselbe Montageflansch für die unterschiedlichen Konstruktions- oder Funktions-Konfigurationen vorgesehen sind, wobei die Funktions- oder Konstruktions-Konfiguration durch eine jeweilige Einsatzhülse definiert wird.
Es kann als Kerngedanke der erfindungsgemäßen Einsatzanordnung und eines damit ausgestatteten Stellventils gesehen wird, dass der gleiche Gehäusedeckel und der gleiche Gehäusekorpus und der gleiche Montageflansch in Verbindung mit einem Funktions- und/oder Konstruktions-Konfigurations-Adapter, welcher gemäß der Erfindung aus einer Reihe unterschiedlicher Einsatzanschlüsse frei gewählt sein kann, die aber alle montagekompatibel bezüglich des gleichbleibenden Montageflanschs sind. Durch die Auswahl einer geeigneten Einsatzhülse für die in einem jeweils zugehörigen Prozess herrschenden Bedingungen kann ein Stellventil einfach passend konfiguriert werden, ohne eine vollständige neue Konstruktion des Ventils erforderlich zu machen.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils mit einer erfindungsgemäßen Einsatzanordnung;
Fig. 2 eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils mit einer erfindungsgemäßen Einsatzanordnung;
Fig. 3a eine dritte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils mit einer erfindungsgemäßen Einsatzanordnung;
Fig. 3b eine Detailansicht der einheitlichen Montageschnittstelle bei dem Stellventil gemäß Figur 3a.
Fig. 4a eine vierte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils mit einer erfindungsgemäßen Einsatzanordnung;
Fig. 4b eine Detailansicht der einheitlichen Montageschnittstelle bei dem Stellventil gemäß Figur 4a;
Fig. 5 eine fünfte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils mit einer erfindungsgemäßen Einsatzanordnung;
Fig. 6a eine sechste Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils mit einer erfindungsgemäßen Einsatzanordnung;
Fig. 6b eine Detailansicht der einheitlichen Montageschnittstelle bei dem Stellventil gemäß Figur 6a;
Fig. 7 eine siebte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils mit einer erfindungsgemäßen Einsatzanordnung; Fig. 8 eine achte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils mit einer erfindungsgemäßen Einsatzanordnung; und
Fig. 9 eine neunte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils mit einer erfindungsgemäßen Einsatzanordnung.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen anhand der Figuren werden zur Vereinfachung der Lesbarkeit dieselben oder ähnliche Komponenten mit denselben oder ähnlichen Bezugszeichen versehen.
Eine erfindungsgemäße Einsatzanordnung ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen io versehen. Die erfindungsgemäße Einsatzanordnung io umfasst als wesentliche Bestandteile einen Montageflansch n und eine Einsatzhülse 21. Ein erfindungsgemäßes Stellventil ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Als wesentliche Bestandteile umfasst das erfindungsgemäße Stellventil i ein Ventilgehäuse 3, einen Gehäusedeckel 5, ein Stellglied 7 und eine Einsatzanordnung 10.
Die in den nachfolgenden Figuren 1-5 abgebildeten Stellventile 1 und darin eingesetzten Einsatzanordnung 10 unterscheidet sich im Wesentlichen nur durch die ausgeführten Stellglieder 7, und den dazu korrespondierenden Einsatzhülsen 21 und Ventilsitzen 9, deren Bezugszeichen zur Vereinfachung der Lesbarkeit um unterschiedliche Buchstaben (a-e) ergänzt sind. Die Figuren 6a-9 zeigen weitere erfindungsgemäße Stellventile mit alternativen Einsatzhülsen 21, deren Bezugszeichen zur Vereinfachung der Lesbarkeit um andere Buchstaben (f-i) ergänzt sind.
Der Grundaufbau des Stellventil-Baukastensystems setzt sich zusammen aus einem Ventilgehäuse oder Gehäusekorpus 3 mit einem darauf sitzenden Gehäusedeckel 5 und einem darin eingesetzten Montageflansch 11. Durch den Deckel 5 und den Korpus 3 wird ein Gehäuseinnenraum 4 definiert, der zumindest teilweise Prozessfluid aufnehmen soll. Bei geöffnetem Stellventil 1 kann das Prozessfluid von einem Prozessfluideingang 31 durch einen Prozessfluiddurchgang bzw. eine Durchlassöffnung 39 zu einem Prozessfluidausgang 33 des Gehäusekorpus 3 fließen. Das Ventil 1 lässt sich betätigen mit Hilfe der Stellstange 71, die das Stellglied 7 des Ventils 1 trägt und mit deren Hilfe das Stellglied 7 linear entlang der Hubachse A beweglich ist. Die Stellstange 71 ist aus dem Gehäuseinnenraum 4 durch die Betätigungsöffnung 38 hinausgeführt. Der Deckel 5 verschließt diese Betätigungsöffnung 38.
Der Gehäusedeckel 5 sitzt mit einer Kontaktringfläche 53 auf einer korrespondierenden Tragringfläche 36 des Gehäusekorpus 3. Im Bereich der Tragringfläche kann der Gehäusedeckel 5 wie auch der Gehäusekorpus 3 in Axialrichtung A durchdrungen sein von mehreren zueinander korrespondierenden Befestigungsaufnahmen, wie Durchgangsbohrungen oder Gewindebohrungen, zum Aufnehmen von Befestigungsmitteln, wie Befestigungsschrauben zum Befestigen des Gehäusedeckels 5 am Ventilgehäuse 3. In oder an der Kontaktringfläche 53 bzw. der Tragringfläche 36 kann ein Dichtmittel, wie eine Ringdichtung 63, angeordnet sein, die dazu ausgelegt und eingerichtet ist, eine Leckage aus dem Gehäuseinnenraum 4 entlang des Kontaktbereichs zwischen Tragringfläche 36 und Kontaktringfläche 53 zu verhindern. Die durch die Kooperation von Gehäusedeckel 5 und Ventilgehäuse 3 bereitgestellte Befestigungsschnittstelle, in der der Montageflansch 11 der erfindungsgemäßen Einsatzanordnung 10 einsetzbar ist, wird nachfolgend in Bezug auf die Figuren 3b und 4b im Detail beschrieben.
Der Gehäusedeckel 5 hat eine Durchlassöffnung 58 für die Stellstange 71 des Stellglieds 7. In der Durchlassöffnung 58 kann eine Stopfbuchse 65 oder ähnliches Dichtmittel angeordnet sein. Stopfbuchse kann in Axialrichtung A an einem Radialvorsprung des Gehäusedeckels 5, gegebenenfalls federvorgespannt, abgestützt sein und durch eine zum Radialvorsprung in Axialrichtung gegenüberliegende Schraubhülse in der Durchlassöffnung 58 gehalten sein. Mit der Schraubhülse sowie gegebenenfalls einer Feder kann eine axiale Vorspannkraft auf die Stopfbuchse 65 ausgeübt werden, um einen radialen Anpressdruck der Stopfbuchse auf die Stellstange 71 zu bewirken, sodass mithilfe der Stopfbuchse 65 eine Leckage aus dem Gehäuseinnenraum 4 entlang der Stellstange 71 vermieden wird. Eine mechanische Führung, wie eine Gleitführung, übt der Deckel 5 und dessen Komponenten, wie die Stopfbuchse 65 auf das Stellglied 7 bzw. dessen Stellstange 71 nicht aus. Das Stellglied 7 und die Stellstange 71 sind frei von einer Führung im Bereich des Gehäusedeckels 5. Wie nachfolgend beschrieben, erfolgt die Führung der Stellstange 71 und damit des Stellglieds 7 in der Axialrichtung A mithilfe der Einsatzhülse 21, die mit dem Gehäusedeckel 5 und dessen Komponenten nicht in Kontakt steht.
Im Bereich des Prozessfluiddurchgangs 39 kann ein Sitzring oder anderer Ventilsitz 9 befestigt sein. Der Ventilsitz 9 kann abdichtend mit dem linearbeweglichen Stellglied 7 kooperieren. Wenn das Stellglied 7 sich in einem abdichtenden Schließkontakt mit dem Ventilsitz 9 befindet, ist es dem Prozessfluid nicht möglich, vom Prozessfluideingang 31 zum Prozessfluidausgang 33 des Ventils 1 zu fließen. Vorzugsweise ist in der Axialrichtung A zwischen dem Ventilsitz 9 und dem Gehäusekorpus 3 im Bereich dessen Durchgangsöffnung 39 eine Dichtung, wie ein Dichtring, vorgesehen, welche eine Leckage aus dem Hochdruckbereich 41 in den Niederdruckbereich 43 vermeidet.
Der Prozessfluid führende „nasse“ Ventilinnenraum 4 ist in geschlossenem Zustand des Stellventils 1 unterteilt in einen eingangsseitigen bzw. stromaufwärtigen Bereich, der als Hochdruckbereich 41 bezeichnet sein kann, und in einem stromabwärtigen bzw. ausgangsseitigen Bereich des Ventilinnenraums 4, der als Niederdruckbereich 43 bezeichnet sein kann. Es sei klar, dass die exemplarische Abbildung in den Figuren zur Einfachheit der Lesbarkeit mit stets gleicher Durchströmungsrichtung vom Prozessfluideingang 31 zum Prozessfluidausgang 33 dargestellt ist, wobei es denkbar sein kann, dass ein Ventil 1 in der umgekehrten Strömungsrichtung, also vom Prozessfluidausgang 33 zum Prozessfluideingang 31, gemäß der hier verwendeten Nomenklatur, durchströmt sein kann, mit entsprechend umgekehrten Druckverhältnissen.
Bei der in Figur 3a dargestellten Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils 1 ist im Gehäuseinnenraum 4 zusätzlich ein Druckausgleichsbereich 45 bereitgestellt. Der Druckausgleichsbereich 45 ist im Bereich des Deckels 5 angeordnet. Der Druckausgleichbereich 45 befindet sich oberhalb des Montageflanschs 11 und der Einsatzhülse 21c. In den Druckausgleichbereich 45 kann das Prozessfluid aus dem Hochdruckbereich 41 in Richtung der Hubachse A durch das Stellglied 7c fließen. So herrscht in der axialen Stellrichtung A des Stellglieds 7c auf beiden Seiten derselbe Prozessfluid-Druck. Das Stellglied 7c ist druckentlastet, sodass eine besonders präzise Ansteuerung des Stellglieds 7c durch einen Stellaktor 81 erfolgen kann.
Figur 1 zeigt ein Stellventil 1 mit einem kegelähnlichen Stellglied 7a, das in einem Ventilkäfig 37 geführt ist. Der Ventilkäfig 37 fixiert den Ventilsitz 9a im Gehäusekorpus 3. Der Ventilkäfig 37 umfasst mehrere umfänglich verteilte Stege und Fenster. Der Ventilkäfig 37 ist Axialrichtung A zwischen dem Montageflansch 11 und dem Ventilsitz 9a sowie am Gehäusekorpus 3 im Bereich dessen Durchlassöffnung 39 gehalten. An dem Montageflansch 11 ist der Ventilkäfig 37 einteilig angeformt. Das Stellglied 7a hat eine Stellstange 71, mit der es in der Einsatzhülse 21a translatorisch beweglich geführt ist.
Die Einsatzhülse 21a kann in Radialrichtung R in mehrere Ringabschnitte untergliedert werden. Der innere Ringabschnitt oder Führungsabschnitt 27 der Einsatzhülse 21a ist dazu ausgelegt und eingerichtet, in einem Führungseingriff mit dem Stellglied 7a gebracht zu werden. Die Stellstange 71 und der Führungsabschnitt 27 sind aufeinander formabgestimmt. In der vorliegenden in Figur 1 abgebildeten Ausführungsform ist der Führungsabschnitt 27 zu diesem Zweck mit einer Gleitlagerbuchse 29 ausgestattet, in der die Stellstange 71 translationsbeweglich geführt ist.
Der äußere Ringabschnitt oder Verbindungsabschnitt 22 kooperiert mit der Montagehülse 11. Zwischen dem Verbindungsabschnitt 22 und dem Führungsabschnitt 27 weist die Einsatzhülse 21a einen Mittelabschnitt 23 auf. Der Mittelabschnitt 23 ist in der Axialrichtung A von einer Öffnung 28 für das Prozessfluid durchdrungen. Die axiale Erstreckung des Mittelabschnitts 23 ist kleiner als die Axialerstreckung des Führungsabschnitts 27 und des Verbindungsabschnitts 22, um Materialbedarf und Gewicht der Einsatzhülse 21a zu minimieren.
Die axiale Länge des Führungsabschnitts 27 ist im Hinblick auf die erforderliche Führungslänge für ein präzises Führen des Stellglieds 7a optimiert. Im Führungsabschnitt 27 ist das Stellglied 7 koaxial translationsbeweglich gelagert. Zu diesem Zweck kann zwischen der Gleitlagerbuchse 29 und der Stellstange 71 eine Gleitpassung oder Spielpassung vorgesehen sein. Es kann bevorzugt sein, dass der Verbindungsabschnitt 22 eine größere axiale Länge hat als der Führungsabschnitt 27. Der einheitliche Verbindungsabschnitt 22 der unterschiedlichen Einsatzhülsen 21a bis 2ie wird nachfolgend in Bezug auf die Figuren 3b und 4b im Detail beschrieben.
Die erfindungsgemäße Einsatzanordnung 10 zeichnet sich durch eine besonders einfache Montage aus. Vor dem Montieren des Gehäusedeckels 5 wird zunächst der ringförmige Ventilsitz 9 oder Sitzring durch die Betätigungsöffnung 38 in das Gehäuse 3 eingesetzt und an der Durchgangsöffnung 39 in der Sitzbrücke des Ventilgehäuses 3 befestigt, beispielsweise eingeschraubt. Sodann wird das Ventilglied 7a mit dem Schaft 71 in das Gehäuse 3 eingebracht. Vor, mit oder nach dem Stellglied 7 wird der Montageflansch 11 axial durch die Betätigungsöffnung 38 in das Gehäuse 3 hineingeschoben und mit dem Innenumfang 30 im Bereich der Betätigungsöffnung 38 in Kontakt gebracht. Anschließend wird die Einsatzhülse 21 durch die Betätigungsöffnung 38 in das Gehäuse 3 eingeschoben. Zuletzt wird der Gehäusedeckel 5 montiert.
Im Allgemeinen, wie etwa in Figur 1 abgebildet, erstreckt sich der Montageflansch 11 in der Axialrichtung A ausgehend von dem Gehäusedeckel 5 nach unten in Richtung des Ventilsitzes 9. In der Ausführung gemäß Figur 1 erstreckt sich der Montageflansch 11 über die gesamte Distanz in der Axialrichtung A von dem Gehäusedeckel 5 zum Ventilsitz 9. Die Axialerstreckung der Einsatzhülse 21a ist geringer als die Axialerstreckung des Montageflanschs 11. Wie bei der in den Figuren 3a und 3b dargestellten Ausführung kann die Einsatzhülse 21c derart auf den Montageflansch 11 abgestimmt sein, dass das in Axialrichtung untere bzw. auf den Ventilsitz 9 weisende Ende der Einsatzhülse 21c mit dem Montageflansch 11 fluchtet. Alternativ kann bevorzugt sein, dass das untere Ende des Montageflanschs im betriebsgemäßen Montagezustand des Stellventils 1 mit Einsatzanordnung 10 in der Axialrichtung A weiter in Richtung des Ventilsitzes 9 hervorragt, als die Einsatzhülse 21a, 21b, wie etwa in den Figuren 1 und 2 abgebildet. Im Allgemeinen, wie etwa in Figur i abgebildet, erstreckt sich der Montageflansch 11 in der Axialrichtung A ausgehend von dem Gehäusedeckel 5 nach unten in Richtung des Ventilsitzes 9. In der Ausführung gemäß Figur 1 erstreckt sich der Montageflansch 11 über die gesamte Distanz in der Axialrichtung A von dem Gehäusedeckel 5 zum Ventilsitz 9. Die Axialerstreckung bzw. Einsatzhülsenhöhe der Einsatzhülse 21a, 21b, 21c, 2id, 2ie ist geringer als die Axialerstreckung bzw. Montageflanschhöhe des Montageflanschs 11. Im Allgemeinen kann vorgesehen sein, dass die Einsatzhülsenhöhe im Bereich 30% bis 90% der Montageflanschhöhe liegt.
Wie bei der in den Figur 3a und 3b dargestellten Ausführung können die Einsatzhülse 21c derart auf den Montageflansch 11 abgestimmt sein, dass das in Axialrichtung untere bzw. auf den Ventilsitz 9 weisende Ende der Einsatzhülse 21c mit dem Montageflansch 11 fluchtet. Alternativ kann bevorzugt sein, dass das untere Ende des Montageflanschs 11 im betriebsgemäßen Montagezustand des Stellventils 1 mit Einsatzanordnung 10 in der Axialrichtung A weiter in Richtung des Ventilsitzes 9 hervorragt, als die Einsatzhülse 21a, 21b, wie etwa in den Figuren 1 und 2 abgebildet.
Das obere bzw. auf den Gehäusedeckel 5 weisende Ende der Einsatzhülse 21a, 21b, 2ie kann in der Axialrichtung A über den Montageflansch 11 hervorstehen. Alternativ kann das obere Ende der Einsatzhülse 21c, 2id derart auf den Montageflansch 11 abgestimmt sein, dass es in der Axialrichtung A unterhalb des oberen Endes des Montageflanschs 11 angeordnet ist.
Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stellventils 1 mit einer anderen Einsatzhülse 21b. Die Einsatzhülse 21b weist wie die oben für Figur 1 beschriebene Einsatzhülse 21a mehrerer Ringeabschnitte, nämlich einen Verbindungsabschnitt 22, einen Mittelabschnitt 23 und einen Führungsabschnitt 27 auf. Von der zuvor beschriebenen Einsatzhülse 21 a unterscheidet sich die hier dargestellte Einsatzhülse 21 b im Wesentlichen durch die Maße des Führungsabschnitts 27 und der darin eingesetzten Gleitlagerbuchse 29. Die Gleitlagerbuchse 29 und der Führungsabschnitt 27 weisen eine (im Vergleich zur vorigen Ausführung) große lichte Weite auf. Der Führungsabschnitt 27 ist zum Führen eines Führungszylinder 72 des Stellglieds 7 ausgelegt und eingerichtet. Der Führungszylinder 72 hat eine größere radiale Breite als die Stellstange 71. Der Führungsabschnitt 27 der Einsatzhülse 21b und der Führungszylinder 72 sind aufeinander formabgestimmt. Das Stellglied 7b ist mit einem Führungszylinder 72 ausgestattet, der einen größeren Radius hat als die Stellstange 71 und einen kleineren Radius als die mit dem Ventilsitz 9b in Eingriff bringbare Schließfläche.
Das Stellglied 7b entspricht mit Ausnahme des Führungszylinders 72 im Wesentlichen dem Stellglied 7a. Das Stellventil 1 hat einen Ventilsitz 9b, der im Bereich der Durchgangsöffnung 39 in das Ventilgehäuse 3 eingesetzt ist. Zwischen dem Montageflansch 11 und dem Ventilsitz 9b ist ein separater, hülsenförmiger Drosselring 17 als Strömungsteiler. Der in Figur 2 dargestellte Drosselring 17 ist mit einer Vielzahl von Drosselkanälen geringen Kanaldurchmessers ausgestattet. An dem Montageflansch 11 ist der Drosselring 17 gehalten. Der Montageflansch 11 hat an seinem in Axialrichtung A unteren Ende eine Ringnut 13, die formkomplementär zu einem Halteabschnitt des Drosselrings 17 ist. Der Ventilsitz 9b hat an seiner dem Ventilglied 7b zugewandten Oberseite eine Ringnut 93, die formkomplementär zu einem Stützabschnitt des Drosselring 17 ist. Die Montageflansche 11 der Ausführungen mit Ringnut 13 gemäß den Figuren 2, 3a und 4a sind gleichartig und stellen eine alternative Ausgestaltung im Vergleich zu den Montageflanschen der in den Figuren 1 und 5 dargestellten Ausführungen mit Axialverlängerung 17 dar.
Eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils 1 zeigt Figur 3a. Von den zuvor beschriebenen Stellventilen 1 unterscheidet sich das Stellventil 1 gemäß Figur 3a im Wesentlichen durch das patronenförmige Stellglied 7c und die dazu korrespondierende Einsatzhülse 21c. Das patronenförmige Stellglied 7c hat eine Druckausgleichsbohrung 78 zum Verbinden des Druckausgleichsbereich 45 mit dem übrigen Gehäuseinnenraum 4. In der geschlossenen Stellung des patronenförmige Ventilglied 7c verbindet die Druckausgleichsbohrung 78 den Hochdruckbereich 41 mit dem Druckausgleichsbereich 45. Das Stellglied 7c ist mit einem Führungszylinder 72 ausgestattet, der einen größeren Radius hat als die mit dem Ventilsitz 9c in Eingriff bringbare Schließfläche. Seitens der Einsatzhülse 21c weisen die Gleitlagerbuchse 29 und der Führungsabschnitt 27 eine (im Vergleich zur vorigen Ausführung) große lichte Weite auf. Der Führungsabschnitt 27 ist zum Führen eines Führungszylinder 72 des Stellglieds 7 ausgelegt und eingerichtet. Der Führungsabschnitt 27 der Einsatzhülse 21c und der Führungszylinder 72 sind aufeinander formabgestimmt.
Der Ventilsitz 9c gleicht im Wesentlichen dem zuvor beschriebenen Ventilsitz 9b, ist jedoch frei von einem Ventilkäfig. Der Ventilsitz 9c wie auch der Montageflansch 11 haben je eine Ringnut 93 beziehungsweise 13, die jedoch nicht mit einem Ventilkäfig belegt ist. Die Ringnut 13, 93 kann für die abgebildete Anwendung weggelassen werden oder im Sinne einer Vereinheitlichung der Herstellung stets bereitgestellt sein. Die Einsatzhülse 21c besteht nur aus dem Verbindungsabschnitt 22 und dem Führungsabschnitt 27, die die gleiche Axialerstreckung haben.
Figur 3b zeigt eine Detailansicht der Einsatzhülse 21c, des Montageflanschs 11 und der Befestigungsschnittstelle des Gehäuses 3 und des Deckels 5 mit dem Montageflansch 11. Der Montageflansch 11 kooperiert an seiner radialen Innenseite 14 mit dem Verbindungsabschnitt 22 der Einsatzhülse 21c. Der Montageflansch 11 kooperiert in seiner radialen Außenseite 16 mit dem Gehäuse 3. An der axialen Stirnseite kooperiert der Montageflansch 11 mit dem Deckel 5. Im Bereich der axialen Fußseite 19 des Montageflansches 21c hat der Montageflansch 11 an der radialen Innenseite 14 einen Radialvorsprung 12, der einen Axialanschlag für die Einsatzhülse 21 realisiert. Entlang der radialen Innenseite 14 ist der Montageflansch 11 zumindest abschnittsweise mit einem Innengewinde versehen. Die Einsatzhülse 21 weist an der radialen Außenseite des Verbindungsabschnitts 22 zumindest abschnittsweise ein Außengewinde auf. Außengewinde der Einsatzhülse 21 und das Innengewinde des Montageflanschs 11 sind als Gewindepaarung auf einander abgestimmt. Anstelle einer Gewindepaarung könnte alternativ eine Presspassung vorgesehen sein (nicht abgebildet). Zwischen der Einsatzhülse 21 und dem Montageflansch 11 kann eine Ringdichtung vorgesehen sein, beispielsweise im Bereich des Radialvorsprungs. Die Montageflansche 11 wird in Axialrichtung A und in Radialrichtung R in einer vereinheitlichten Befestigungsschnittstelle zwischen dem Ventilgehäuse 3 und dem Deckel 5 des Stellventil 1 fest gehalten. Wie in der dargestellten bevorzugten Ausführung befindet sich der Montageflansch 11 mit seiner axialen Stirnseite (bzw. oberem Ende) 18 und einer Ringschulter 15 eine radialen Außenseite 16 des Montageflanschs 11 mit der Befestigungsschnittstelle im Eingriff.
An der radialen Außenseite 16 hat der Montageflansch 11 eine Ringschulter 15, die in Radialrichtung R hervorsteht. Der Außenumfang der Ringschulter 15 ist formkomplementär zum Innenumfang 30 im Halsbereich des Gehäuses 3 geformt. In der Axialrichtung A ist der Innenumfang 30 nach oben zum Deckel 5 hin offen. Der Innenumfang 30 ist in Axialrichtung A nach unten durch eine Haltestufe 32 begrenzt. Die Haltestufe 32 realisiert einen Axialanschlag für die Ringschulter 15. Der Deckel 5 hat einen Kontaktabschnitt 52, der korrespondierend zu der Stirnseite 18 Montageflanschs 11 geformt ist. In der Axialrichtung A wird Montageflansch 11 zwischen dem Kontaktabschnitt 52 und der Haltestufe 32 fest vorzugsweise eingespannt gehalten.
Zwischen dem Deckel 5 und der Stirnseite 18 des Montageflanschs 11 kann eine weitere Ringdichtung vorgesehen sein. Es sei klar, dass im Sinne der vorliegenden Anmeldung eine „zwischen“ zwei Bauteilen vorgesehene Dichtung sich in einem unmittelbaren Berührkontakt mit den beiden genannten Komponenten befindet. Der Deckel 5 hat eine in Axialrichtung A in den Gehäusekorpus 3 hineinragenden axialen Vorsprung 51, der dazu ausgelegt und eingerichtet ist, in Eingriff mit einem stirnseitigen Abschnitt der radialen Innenseite 14 des Halteflanschs 11 bringbar zu sein. In der Radialrichtung R wird der Montageflansch 11 zwischen dem Vorsprung 51 des Deckels 5 und dem Innenumfang 30 des Ventilgehäuses 3 gehalten. In der Radialrichtung R können zwischen dem Halteflansch 11 und einerseits dem Vorsprung 51 und/oder andererseits dem Innenumfang 30 eine Presspassung oder eine Spielpassung vorgesehen sein.
In der Radialrichtung R berühren weder der Deckel 5 noch das Ventilgehäuse 3 die Einsatzhülse 21. Die Einsatzhülse 21 ist einzig mithilfe des Halteflanschs 11 unmittelbar mit dem Ventilgehäuse 3 und dem Ventildeckel 5 verbunden. Auf diese Weise können der Ventildeckel 5 und des Ventilgehäuse 3 einheitlich und unabhängig von einem konkreten Anwendungsfall ausgestaltet sein, wohingegen die Einsatzhülse 21 angepasst an einen speziellen Anwendungsfall gestaltet sein kann. Die Anpassung der Einsatzhülse 21 an einen beliebigen Anwendungsfall kann unabhängig von der Ausgestaltung des Ventilgehäuses 3 des Ventilkegels 5 vorgenommen werden.
Figur 4a zeigt eine vierte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stellventils 1. Figur 4b zeigt eine Detailansicht des Montageflanschs 11 gemäß Figur 4a, welcher dem oben in Bezug auf Figur 3b beschriebenen Montageflansch 11 entspricht. Gleiches gilt für die in Figur 4b gezeigten Abschnitte des Ventilgehäuses 3 und des Deckels 5. In den Detailansichten der Stellventile 1 in den Figuren 3b und 4b unterscheidet sich einzig die jeweilige Einsatzhülse 21c, 2id.
Die Einsatzhülse 2id besteht nur aus einem Verbindungsabschnitt 22 und einem Führungsabschnitt 27. Die Wandstärke der Einsatzhülse 2id ist im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Einsatzhülsen schmaler als die Wandstärke des Montageflanschs 11. Die lichte Weite des Führungsabschnitt 27 der Einsatzhülse 2id entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Stellglieds 7d. Das kegelartige Stellglied 7d ist in der Axialrichtung A mit einem Führungszylinder 72 versehen, dessen außen Durchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des kegelartigen Stellglieds 7d entspricht. Der Führungsabschnitt 27 der Einsatzhülse 2id ist ohne Gleitlagerbuchse ausgeführt. Der Führungsabschnitt 27 ist zum Führen eines Führungszylinder 72 des Stellglieds 7 ausgelegt und eingerichtet. Der Führungsabschnitt 27 der Einsatzhülse 2id und der Führungszylinder 72 sind aufeinander formabgestimmt.
Das kegelartige Stellglied 7d ist nahezu identisch zu dem in Figur 1 dargestellten Stellglied 7a, mit Ausnahme des Führungszylinders 72. Während bei der Ausführung gemäß Figur 1 des Stellglieds 7a in einem Ventilkäfig 37 radial gehalten ist, erfolgt die radiale Haltung des Stellglieds 7d ohne Ventilkäfig 37 einzig durch den Führungsabschnitt 27. Dementsprechend ist der Ventilsitz 9d zwar ohne Ventilkäfig 37 jedoch im Übrigen im Wesentlichen gleich dem oben beschriebenen Ventilsitz 9a ausgeführt und an der Durchgangsöffnung 39 gehalten. Figur 5 zeigt ein Stellventil 1 mit einem Stellglied e in Form eines mehrstufigen Ventilkegels mit Führungszylinder 72 und mit korrespondierendem mehrstufigem Ventilsitz 9e. Die Einsatzhülse 2ie entspricht im Wesentlichen der zuvor in Bezug auf Figur 2 beschriebenen Einsatzhülse 21b. Der Montageflansch 11 hat eine ventilkäfigartigen axiale Anformung. Mit der axialen Anformung des Montageflanschs 11 ist der Ventilsitz 9e an der Durchgangsöffnung 39 gehalten.
Grundsätzlich hat die Einsatzanordnung 10 eine axiale Anschlagfläche beziehungsweise Stirnseite 18 oder 26. Die Stirnseite 18 oder 26 korrespondiert zu dem Gehäusedeckel 3. Ein wesentlicher Unterschied zwischen zu den in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführung und denen gemäß Figuren 6a bis 9 besteht in der berührungsfreien Halterung der Einsatzhülsen 21a - 2ie in Relation zum Ventildeckel 5 mittels des Montageflanschs 11, dessen Stirnseite 18 sich am Ventildeckel 5 abstützt. Bei den Einsatzanordnungen 10 der nachfolgend beschriebenen Figuren steht im betriebsgemäßen Montagezustand die Einsatzhülse 2if bis 2ij an ihrem oberen Ende, das einen Axialanschlag bzw. eine Stirnseite 24 bildet, in einem Berührkontakt mit dem Ventildeckel 5 und der Montageflansch 11 ist in Relation zum Ventildeckel 5 berührungsfrei im Ventilgehäuse 3 gehalten.
Der Fachmann versteht, dass die verschiedenen Einsatzanordnungen, welche in den Figuren, insbesondere den Figuren 6a bis 9, dargestellt sind, mit unterschiedlichsten Ventilgliedern 7 verwendet werden können, wobei insbesondere die Gestaltung des Ventilglieds und/oder der Stellstange von dem abgebildeten Ventilglied 7a und der abgebildeten Stellstange 71 abweichen kann, beispielsweise entsprechend der (jedoch nicht beschränkt auf die) oben beschriebenen verschiedenen Ventilglieder.
Die Figuren 6a und 6b zeigen ein Stellventil 1 mit einer anderen Ausführung einer Einsatzhülse 2if. Abweichend von den oben beschriebenen Ausführungen umfasst die Einsatzhülse 2if (wie auch bei der nachfolgend in Bezug auf Figur 7 beschriebenen Einsatzhülse 21g) einen Radialvorsprung 24. Der Radialvorsprung 24 bildet eine Ringschulter 25. Die Ringschulter 25 definiert das in Axialrichtung obere Ende oder Stirnende 26 der Einsatzhülse 2if und der Einsatzanordnung 10. Der Montageflansch 11 weist zwei gegenüberliegende axiale Anschlagfläche auf, einerseits die Stirnseite 18 und andererseits die Sitzfläche 18‘. Die Stirnseite 18 stützt sich an der Unterseite des Radialvorsprungs 24 ab und die Sitzfläche 18‘ an der Haltestufe 32 des Ventilgehäuses 3.
Das Stirnende 26 stützt sich in Berührkontakt axial an einem Ringvorsprung 51 des Deckels 5 ab. Die Einsatzanordnung 10 ist in der Axialrichtung A zwischen dem Ringvorsprung 51 und der Haltestufe 32 gehalten. Der Kraftfluss der axialen Haltekraft, welche die Einsatzanordnung 10 im Montagezustand hält, verläuft in der Axialrichtung vom Gehäusedeckel 5 in den Ringvorsprung 24 der Einsatzhülse 2if und weiter in den Ringvorsprung 12 der Montagehülse 11 und von dort ins Ventilgehäuse 3.
Figur 6b lässt erkennen, dass die Einsatzhülse 2if und der Montageflansch 11 gemeinschaftlich zwischen dem Gehäusedeckel 5 und dem Ventilgehäuse 3 axial verklemmt sind. Die Einsatzhülse 2if und der Montageflansch können beide radial in der Betätigungsöffnung 38 am Innenumfang 30 zentriert werden. Dabei wird auf eine verschachtelte Zentrierung zwischen einerseits Innenumfang des Gehäuses und Montageflansch und andererseits Montageflansch und Einsatzhülse verzichtet. Zwischen der Einsatzhülse 2if und dem Montageflansch besteht radiales Spiel, damit die Zentrierung eindeutig mittels des Innenumfang 30 an der Betätigungsöffnung 38 erfolgt.
In der Radialrichtung R ist zwischen dem Ringvorsprung 51 und dem Ventilgehäuse 3 das Dichtelement 63 angeordnet. Das Dichtelement 63 ist zwischen dem Deckel 5 und dem Gehäuse 3 axial und radial eingespannt. Der Montageflansch 11 ist relativ zum Gehäusedeckel 5 berührungsfrei.
Die Einsatzhülse 2if hat einen zylindrischen Kernbereich, der durch den Führungsabschnitt 27 und den Mittelabschnitt 23 mit Öffnung 28 sowie einen Teil des Verbindungsabschnitts 22 gebildet ist. Die Ausführungen der Figuren 6a, 6b und 7 zeigen einen (im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Ausführungen) unterschiedlichen einheitlichen Verbindungsabschnitt 22 der Einsatzhülsen 2if und 21g. In der Radialrichtung R stehen bei den Ausführungen der Figuren 6a, 6b und 7 steht die jeweilige Einsatzhülse 2if bzw. 21g in einem radialen Zentrierkontakt mit dem Innenumfang 30 des Ventilgehäuses 3. Optional kann zusätzlich der Montageflansch in radialem Zentrierkontakt mit dem Innenumfang 30 des Ventilgehäuses 3 stehen.
Das in Figur 7 abgebildete Stellventil 1 entspricht weitestgehend dem oben bezüglich Figur 1 beschriebenen, wobei die Einsatzanordnung 10 entsprechend der oben bezüglich Figur 6a und 6b beschriebenen gestaltet ist.
Figur 8 zeigt eine andere Ausführung eines Stellventils 1 mit einer Einsatzanordnung 10, wobei sich im Vergleich zu den vorigen Ausführungen insbesondere die einheitliche Verbindungsschnittstelle 22 zwischen Montageflansch 11 und Einsatzhülse 21h auf andere Weise gestaltet ist. Die Kontaktfläche an der Verbindungsschnittstelle 22 hat im Wesentlichen zylindermantelförmige Gestalt.
Bei der in Figur 8. dargestellten Einsatzanordnung 10 ist deren oberes axiales Ende durch die Stirnseite 26 der Einsatzhülse 21h gebildet. Die Hülsentirnsflöche 26 stützt sich in der Axialrichtung A am Gehäusedeckel 5 ab. Die Einsatzanordnung 10 ist in der Axialrichtung A zwischen dem Gehäusedeckel 5 und der Haltestufe 32 gehalten. Der Kraftfluss der axialen Haltekraft, welche die Einsatzanordnung 10 im Montagezustand halt, verläuft in der Axialrichtung vom Gehäusedeckel 5 in die Stirnfläche 26 der Einsatzhülse 21h. Von der Einsatzhülse 21h wird die axial wirkende Kraft an die Montagehülse 11 übertragen, beispielsweise durch einen Axialanschlag im Bereich des Fußendes 19 des Montageflanschs 11 oder eine Presspassung zwischen Montageflansch 11 und Einsatzhülse 21h. Vom Montageflansch 11 fließt die Kraft weiter in den Ringvorsprung 12 der Montagehülse 11 und von dort ins Ventilgehäuse 3. Die Montagehülse 11 liegt mit einer Sitzfläche 18‘ auf der Haltestufe 32 des Ventilgehäuses 3 auf.
Der Montageflansch 11 ist relativ zum Gehäusedeckel 5 berührungsfrei. In der Radialrichtung R stützt sich der Montageflansch 11 am Innenumfang 30 des Gehäuses 3 ab und die Einsatzhülse 21h innenseitig an dem Montageflansch 11. Wie bei den oben in Bezug auf die Figuren 6a, 6b und 7 beschriebenen Ausführungen ist ein Dichtelement bzw. eine Radialdichtung 63 zwischen dem Gehäusedeckel 5 und dem Gehäuse 3 verspannt. Ein anderer Dichtring ist zwischen der Einsatzanordnung 10 und dem Gehäusedeckel 3 eingespannt. In der Axialrichtung A ist der Dichtring zwischen dem Gehäusedeckel 5 und dem Montageflansch 11 gehalten und eingespannt. In der Radialrichtung A ist der Dichtring zwischen dem oberen Ende 25 der Einsatzhülse 21h und dem axialen Vorsprung 51 des Gehäusedeckels 5 eingespannt.
Die in Figur 9 abgebildete Ausführung eines weiteren erfindungsgemäßen Stellventils 1 mit Einsatzanordnung 10 entspricht im Wesentlichen der oben in Bezug auf Figur 8 beschriebenen, wobei im Vergleich zu den vorigen Ausführungen insbesondere die einheitliche Verbindungsschnittstelle 22 zwischen Montageflansch 11 und Einsatzhülse 2ii auf andere Weise gestaltet ist. Die Kontaktfläche an der Verbindungsschnittstelle 22 hat im Wesentlichen kegelmantelförmige bzw. kegelstumpfmantelförmige Gestalt. Die Innenseite des Montageflanschs 11 ist formabgestimmt auf die Außenseite der Einsatzhülse 2ii. Zwischen der Einsatzhülse 2ii und der Montageflansch 11 ist im betriebsgemäßen Montagezustand eine Presspassung gebildet. Wie oben bezüglich Figur 8 beschrieben, stützt sich die Einsatzanordnung 10 an der Stirnfläche 26 der Einsatzhülse 2ii am Gehäusedeckel 5 ab. Der Montageflansch 11 ist relativ zum Gehäusedeckel 5 berührungsfrei.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichen:
I Stellventil
3 Ventilgehäuse
4 Gehäuseinnenraum
5 Gehäusedeckel
7 Stellglied
9 Ventilsitz
10 Einsatzanordnung
II Montageflansch
12 Radialvorsprung
13 Ringnut
14 Innenseite
15 Ringschulter
16 Außenseite
17 Drosselring
18 Stirnseite
18‘ Sitzfläche
19 Fußseite
21 Einsatzhülse
22 Verbindungsabschnitt
23 Mittelabschnitt
24 Radialvorsprung
25 Ringschulter
26 Stirnende
27 Führungsabschnitt
28 Öffnung
29 Gleitlagerbuchse
30 Innenumfang
31 Einlassöffnung
32 Haltestufe
33 Auslassöffnung
35 Haltewand 36 Tragringfläche
37 Ventilkäfig
38 Betätigungsöffnung
39 Durchgangsöffnung
41 Hochdruckbereich
43 Niederdruckbereich
45 Druckausgleichsbereich
51 Vorsprung
52 Kontaktabschnitt
53 Kontaktfläche
58 Durchtrittsöffnung
63 Radialdichtung
65 Stopfbuchse
71 Stellstange
72 Führungszylinder
78 Druckausgleichsbohrung
81 Stellaktor
93 Ringnut
A Axialrichtung
R Radialrichtung

Claims

Ansprüche
1. Einsatzanordnung (io) für ein Stellventil (1) zum Einstellen einer Prozessfluidströmung einer prozesstechnischen Anlage, wie eine Chemieanlage, ein Kraftwerk, eine Lebensmittel verarbeitende Anlage, oder dergleichen, mit einem Ventilgehäuse (3), einem Gehäusedeckel (5) und einem Stellglied (7) umfassend: einen ringförmigen, zwischen dem Ventilgehäuse (3) und dem Gehäusedeckel (5) einsetzbaren Montageflansch (11); gekennzeichnet durch eine radial innenseitig an dem Montageflansch (11) reversibel befestigbare oder befestigte Einsatzhülse (21) zum Führen des Stellglieds (7).
2. Einsatzanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzhülse (21) dazu ausgelegt und eingerichtet ist, das Stellglied (7) in Relation zum Montageflansch (11) berührungsfrei zu halten.
3. Einsatzanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageflansch (11) zum in Bezug auf den Gehäusedeckel (5) berührungsfreien Anordnen im Ventilgehäuse (3) ausgelegt und eingerichtet ist, wobei die Einsatzhülse (21) zwischen dem Gehäusedeckel (5) und dem Montageflansch (11) anzuordnen ist.
4. Einsatzanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageflansch (11) dazu ausgelegt und eingerichtet ist, die Einsatzhülse (21) in Relation zum Ventilgehäuse (3) und dem Gehäusedeckel (5) berührungsfrei zu halten.
5. Einsatzanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageflansch (11) und die Einsatzhülse (21) zum Bilden einer Pressverbindung auf einander abgestimmt sind.
6. Einsatzanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageflansch (11) und die Einsatzhülse (21) zum Bilden einer Gewindepaarung auf einander abgestimmt sind.
7. Einsatzanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageflansch (11) einen ersten Axialanschlag und/oder eine erste Zentrierung zum Festlegen einer Einsatzstellung für die Einsatzhülse (21) aufweist, und/oder dass der Montageflansch (11) einen zweiten Axialanschlag und/oder eine zweite Zentrierung zum Festlegen der Einsatzstellung in Bezug auf das Ventilgehäuse aufweist. Einsatzanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzhülse (21) einen Axialanschlag und/oder eine Zentrierung zum Festlegen einer Einsatzstellung für die Einsatzhülse (21) aufweist. Einsatzanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzhülse (21) in Axialrichtung eine Durchdringungsöffnung zum Druckausgleich umfasst, wobei insbesondere die Einsatzanordnung (10) wenigstens eine Einsatzdichtung zum Abdichten zwischen dem Montageflansch (11) und der Einsatzhülse (21) umfasst und/oder wobei insbesondere die Einsatzanordnung (10) wenigstens eine Montageflanschdichtung zum Abdichten zwischen dem Montageflansch (11) und dem Ventilgehäuse (3) und/oder dem Gehäusedeckel (5) umfasst. Einsatzanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sicherung zum insbesondere drehfesten Halten der Einsatzhülse (21) am Montageflansch (11). Stellventil (1) zum Einstellen einer Prozessfluidströmung einer prozesstechnischen Anlage, wie eine Chemieanlage, ein Kraftwerk, eine Lebensmittel verarbeitende Anlage, oder dergleichen, umfassend ein Ventilgehäuse (3) mit einer Einlassöffnung (31) und einer Auslassöffnung (33) sowie einer dazwischen angeordneten Durchlassöffnung (39), einen die Durchlassöffnung (39) umgebenden Ventilsitz (9), ein an einer Stellstange (71) befestigtes, in dem Ventilgehäuse (3) bewegliches Stellglied (7), wie ein Ventilkolben oder ein Ventilkegel, das in einen abdichtenden Eingriff mit dem Ventilsitz (9) bringbar ist, ein gegenüber der Durchlassöffnung (39) angeordneter Gehäusedeckel (5) mit einer Durchgangsöffnung für die Stellstange (71), wobei der Gehäusedeckel (5) an dem Ventilgehäuse (3) befestigt oder befestigbar ist, gekennzeichnet durch eine Einsatzanordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche zum Führen des Stellglieds (7). Stellventil (i) nach Anspruch n, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzhülse (21) und das Stellglied (7) derart auf einander angepasst sind, dass
(i) die Einsatzhülse (21) eine Führungsfläche aufweist, die zu einer Außenumfangsfläche des Stellglieds (7) korrespondiert,
(ii) die Einsatzhülse (21) eine Führungsfläche aufweist, die zu einer Umfangsfläche der Stellstange (71) korrespondiert; oder
(iii) die die Einsatzhülse (21) eine Führungsfläche und das Stellglied (7) einen zur Führungsfläche korrespondierenden Führungszylinder (72) aufweist. Stellventil (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) und das Ventilgehäuse (3) einen ringförmigen Aufnahmebereich für eine Ringschulter (15) des Montageflanschs (11) und/oder eine Ringschulter (25) der Einsatzhülse (21) eingrenzen, wobei die Ringschulter (15) des Montageflanschs (11) und/oder die Ringschulter (25) der Einsatzhülse (21) in Axialrichtung zwischen dem Gehäusedeckel (5) und dem Ventilgehäuse (3) eingespannt ist; und/oder wobei die Ringschulter (15) des Montageflanschs (11) und/oder die Ringschulter (25) der Einsatzhülse (21) in Radialrichtung (R) zwischen einem axialen Vorsprung (51) des Gehäusedeckels (5) und einem radial inneren Haltewandabschnitt (35) des Ventilgehäuses (3) gehalten ist; und/oder wobei die Ringschulter (25) der Einsatzhülse (21) in der Axialrichtung (A) über den Montageflansch (11), insbesondere axial, hervorsteht und sich an dem Gehäusedeckel (5) abstützt. Stellventil (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) eine Betätigungsöffnung (38) zum Einführen des Stellglieds (7) und/oder der Stellstange (71) abdeckt, wobei ein die Betätigungsöffnung (38) umgebendes Dichtelement (63) zwischen dem Gehäusedeckel (5) und dem Ventilgehäuse (5) angeordnet, insbesondere verspannt ist, wobei insbesondere das Dichtelement (63) relativ zu dem Montageflansch (11) und/oder der Einsatzhülse (21) berührungsfrei angeordnet ist. Stellventil (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellventil (1) einen Ventilkäfig und/oder einen Drosselring (17, 37) umfasst, wobei der Drosselring und/oder der Ventilkäfig (17, 37) in Axialrichtung (A) zwischen dem Montageflansch (11) und dem Gehäusedeckel (5) verspannt ist oder wobei der Montageflansch (11) in Bauteileinheit mit dem Ventilkäfig (17) gebildet ist. Stellventil (i) nach einem der Ansprüche n bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) und/oder das Ventilgehäuse (3) ein Gussteil ist oder sind und dass die Einsatzanordnung (10) mindestens ein Drehteil umfasst oder daraus besteht. Prozesstechnische Anlage mit mehreren Stellventilen (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Stellventile (1) wenigstens zwei unterschiedliche Montageflansche (11) und/oder wenigstens zwei unterschiedliche Einsatzhülsen (21) umfassen, wobei die Einsatzhülsen (21) der mehreren Stellventile (1) wechselweise in die Montageflansche (11) einsetzbar sind.
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