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Title:
VALVE IN PARTICULAR FOR THE CONTROLLED DISCHARGE OF SALTS OR SIMILAR COLLECTING IN A STEAM BOILER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/111214
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a valve in particular, for the controlled discharge of salts and similar collecting in a steam boiler, comprising a housing (2), with an inlet channel (12) for the introduction of a fluid and an outlet channel (16) for the discharge of the fluid, a throttle point (20, 22, 24), arranged within the housing between the inlet and outlet channels and at least one valve body, displaceable relative to the throttle point (20, 22, 24) and cooperating therewith for the selective closing or releasing of a flow cross-section between throttle point (20, 22, 24) and valve body (26). According to the invention, the valve body (26) comprises several sections (100, 102, 104) with tapered cross-section cooperating with the throttle point (20, 22, 24) the surfaces of which have differing inclinations with relation to a longitudinal axis of the valve body (26).

Inventors:
WILLERT AXEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/001485
Publication Date:
October 26, 2006
Filing Date:
February 18, 2006
Export Citation:
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Assignee:
GESTRA AG (DE)
WILLERT AXEL (DE)
International Classes:
F16K1/52; F16K47/08
Foreign References:
FR1261398A1961-05-19
US4503884A1985-03-12
US3730479A1973-05-01
US3884268A1975-05-20
US4363464A1982-12-14
GB2207528A1989-02-01
DE1917894A11969-11-06
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 02 29 February 1996 (1996-02-29)
Attorney, Agent or Firm:
Andres, Mark (Speiser & Partner Postfach 10 60 78, Bremen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Ventil, insbesondere zum kontrollierten Abgeben von sich in einem Dampfkessel ansammelnden Salzen und dergleichen, mit einem Gehäuse (2), welches einen Einlasskanal (12) zum Einleiten eines Fluids und einen Auslasskanal (16) zum Auslassen des Fluids aufweist, mindestens einem innerhalb des Gehäuses (2) zwischen Einlass und Auslasskanal angeordneten Drosselstelle (20, 22, 24) und mindestens einem relativ zum Drosselstelle (20, 22, 24) bewegbaren und mit diesem zusammenwirkenden Ventilkörper zum wahlweisen Verschließen oder Freigeben eines Strömungsquerschnitts zwischen Drosselstelle (20, 22, 24) und Ventilkörper (26), dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (26) mehrere, mit der Drosselstelle (20, 22, 24) zusammenwirkende, sich im Querschnitt verjüngende Abschnitte (100, 102, 104) aufweist, deren Oberfläche jeweils unterschiedliche Steigungen bezogen auf eine Längsachse des Ventilkörpers (26) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die sich verjüngenden Abschnitte (100, 102, 104) jeweils kegelstumpfförmig ausgebildet sind und unterschiedliche Kegelwinkel (A, B, C) aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die sich verjüngenden Abschnitte (100, 102, 104) unterschiedlicher Steigung axial benachbart zueinander angeordnet sind und sich die Steigung von einem Abschnitt zum anderen abrupt ändert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (26) mindestens zwei, besonders bevorzugt drei benachbarte kegelstumpfförmige Abschnitte (100, 102, 104) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (26) als längliche Ventilnadel ausgebildet ist, dass mehrere in Flussrichtung hintereinander angeordnete Drosselstellen (20, 22, 24) vorgesehen sind und dass jeder Drosselstelle (20, 22, 24) mehrere an dem Ventilkörper (26) ausgebildete Abschnitte (100, 102, 104) mit unterschiedlichen Steigungen zugeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Drosselstelle (20, 22, 24) mindestens zwei, besonders bevorzugt drei kegelstumpfförmige Abschnitte (100, 102, 104) des Ventilkörpers (26) mit unterschiedlichen Kegelwinkeln (A, B, C) zugeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel (A, B, C) der jeweiligen Abschnitte (100, 102, 104) in Flussrichtung des Fluids abnimmt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich an einen kegelstumpfförmigen Abschnitt ein zylindrischer Abschnitt des Ventilkörpers (26) anschließt.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für Nennweiten DN15 bis DN32 der Kegelwinkel (A) eines ersten Abschnitts des Ventilkörpers (26) im Bereich zwischen 24° bis 45°, der Kegelwinkel (B) des in Flussrichtung nächsten kegelstumpfförmigen Abschnitts zwischen 8° bis 12° und der Kegelwinkel (C) eines in Flussrichtung nächsten dritten Abschnitts zwischen 2° und 4° beträgt, und dass bei Nennweitenbereichen von DN 40 bis DN 50 der Kegelwinkel (A) eines ersten Abschnitts des Ventilkörpers (26) im Bereich zwischen 40° bis 55°, der Kegelwinkel (B) des in Flussrichtung nächsten kegelstumpfförmigen Abschnitts zwischen 22° bis 32° und der Kegelwinkel (C) eines in Flussrichtung nächsten dritten Abschnitts zwischen 8° und 15° beträgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Drosselstelle (20, 22, 24) an einer in das Gehäuse einsetzbaren Drosselstellenbuchse (32, 34, 36) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, vorzugsweise drei Drosselstellen (20, 22, 24) an einer einstückig ausgebildeten in das Gehäuse einsetzbaren Drosselstellenbuchse (35) ausgebildet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (20) eine sich kegelstumpfförmig verjüngende Oberfläche aufweist.
13. Ventil nach mindestens einem vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Abschnitt des bewegbaren Ventilkörpers (26) Markierungen vorgesehen sind und eine mit den Markierungen zusammenwirkende Anzeigeeinrichtung starr an dem Gehäuse befestigt ist.
14. Ventil nach Anspruch 13, bei dem der Ventilkörper (26) drehbar und mittels eines Gewindes (40) durch Drehung axial innerhalb des Gehäuses (2) bewegbar ist und ein Betätigungselement (60) zum Aufbringen eines Drehmoments an dem Ventilkörper (26) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen an einer Umfangsfläche (76) des Betätigungselementes (60) angebracht sind und die Anzeigevorrichtung (72) benachbart zu der Umfangsfläche (76) des Betätigungselementes (60) angeordnet ist.
15. Ventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (72) als mit dem Ventilgehäuse verschraubbares Blech mit einer schlitzförmigen Einkerbung (74) ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (2) Anschlussmittel (73) zur Montage eines Antriebsmotors zum rotierenden Antreiben des Betätigungselementes angeformt sind.
Description:
Ventil, insbesondere zum kontrollierten Abgeben von sich in einem Dampfkessel ansammelnden Salzen und dergleichen

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere zum kontrollierten Abgeben von sich in einem Dampfkessel ansammelnden Salzen und dergleichen, mit einem Gehäuse, welches einen Einlasskanal zum Einleiten eines Fluids und einen Auslasskanal zum Auslassen des Fluids aufweist, mindestens einer innerhalb des Gehäuses zwischen Einlass- und Auslasskanal angeordneten Drosselstelle und mindestens einem relativ zur Drosselstelle bewegbaren und mit diesem zusammenwirkenden Ventilkörper zum wahlweisen Verschließen oder Freigeben eines Strömungsquerschnitts zwischen Drosselstelle und Ventilkörper.

Ventile der eingangs genannten Art werden im Zusammenhang mit Dampfkesseln zum Erzeugen von Wasserdampf oder anderen Dampferzeugern eingesetzt, bei denen Flüssigkeiten (Fluide), in den meisten Anwendungen Wasser, verdampft werden. Der erzeugte Dampf kann beispielsweise als Energieträger oder für chemische Prozesse verwendet werden.

Bei Dampfkesseln zur Erzeugung von Wasserdampf sammeln sich im Wasser Salze und andere Zusatzstoffe an, welche nicht verdampft werden und deren

Konzentration im Wasser somit ansteigt. Damit die Konzentration der Salze und dgl. im Wasser nicht bestimmte Grenzwerte überschreitet wird mittels einer sogenannten Leitfähigkeitsmessung die Konzentration der Salze und gegebenenfalls der Zusatzstoffe gemessen und in Abhängigkeit von den gemessenen Konzentrationswerten ein an dem Dampfkessel angeschlossenes

Ventil der eingangs genannten Art geöffnet. In der Regel wird das Ventil kontinuierlich geöffnet gehalten, so dass durch den einstellbaren

Strömungsquerschnitt zwischen Drosselstelle und Ventilkörper eine einstellbare

Menge an Wasser mit enthaltenen Salzen abgelassen werden kann. Die Ventile werden - dem Zweck entsprechend - häufig als „Absalzventil" bezeichnet. Sie

werden regelmäßig kurz unterhalb der Wasseroberfläche im Dampferzeuger angeordnet.

In Abhängigkeit von der Größe der Dampferzeuger und der Größe der Mengenströme (Massen- oder Volumenstrom) durch das Ventil müssen unterschiedlich große Ventile mit unterschiedlichen Nenndurchmessern (der Einlass- und Auslasskanäle) verwendet werden. Dementsprechend sind unterschiedlich groß dimensionierte Ventile mit entsprechend dimensionierten Gehäusen eingesetzt worden, die bestimmte Nenndurchmesserbereiche abdecken. So werden beispielsweise für die Nenndurchmesser DN 15, 20 und 25 gleichgroß dimensionierte Gehäuse eingesetzt und in diese Gehäuse unterschiedliche Einsätze eingesetzt, die der Drosselstelle und einen beispielsweise als Ventilnadel ausgebildeten Ventilkörper aufweisen. Die Ventilkörper und Ventilnadeln werden für die oben genannten Nenndurchmesser in drei verschiedenen Größen eingesetzt, für sehr kleine, mittlere oder normale Mengendurchflüsse. Für größere Nenndurchmesser von beispielsweise DN40 wird ein größeres Ventilgehäuse verwendet, in welches zwei unterschiedliche Ventileinsätze, bestehend aus einer Buchse mit einer Drosselstelle und mindestens einem Ventilsitz, und der Ventilnadel eingesetzt werden. Die Ventileinsätze können dabei mehrstufig ausgebildet sein, d. h. mehrere in Strömungsrichtung des Wassers oder Wasserdampfes nacheinander angeordnete Drosselstellen mit damit zusammenwirkenden Ventilkörpern aufweisen, um größere Druckdifferenzen zwischen dem Dampfkessel und der Umgebung in mehreren Stufen abbauen zu können. In Dampfkesseln und zugehörigen Rohrleitungen können beispielsweise Drücke von etwa bis zu 250 bar herrschen, und das die Salze aufweisende Wasser muss von diesem Druck bis zu einem Umgebungsdruck von etwa 1 bar entspannt werden. Zum Abdecken eines Durchmesserbereichs von DN15 bis DN 50 werden also beispielsweise zwei unterschiedlich große Gehäuse und insgesamt fünf unterschiedlich dimensionierte Ventileinsätze eingesetzt.

Nachteilig hierbei ist es, dass eine große Teilevielfalt notwendig ist und somit ein relativ hoher konstruktiver Aufwand erforderlich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik weitgehend zu vermeiden und insbesondere ein Ventil, insbesondere ein Absalzventil bereitzustellen, welches die Teilevielfalt zu reduzieren hilft und mit relativ geringem konstruktiven Aufwand herstellbar ist.

Die Erfindung löst die Aufgabe bei einem Ventil der eingangs genannten Art dadurch, dass der Ventilkörper mehrere, mit der Drosselstelle zusammenwirkende, sich im Querschnitt verjüngende Abschnitte aufweist, deren Oberfläche unterschiedliche Steigungen bezogen auf eine Längsachse des Ventilkörpers aufweist.

Erfindungsgemäß kann die vorzuhaltende Teilevielfalt reduziert werden, denn die unterschiedlichen Abschnitte des Ventilkörpers mit unterschiedlichen Steigungen können mit nur einem Ventilkörper unterschiedliche Durchflusscharakteristiken des Ventils erreichen, d. h. unterschiedliche Durchflussmengen in Abhängigkeit von dem Hub des Ventilkörpers, d. h. der Bewegung relativ zur Drosselstelle. So kann beispielsweise die Steigung der Oberfläche in einem ersten Abschnitt gering ausgebildet sein, so dass nur ein kleiner Strömungsquerschnitt freigegeben wird und durch weiteres Bewegen des Ventilkörpers in die Öffnungsstellung nur verhältnismäßig geringe Zunahmen des Strömungsquerschnittes auftreten, während hingegen in einen weiteren eine unterschiedliche Steigung aufweisenden Abschnitt des Ventilkörpers ein größerer Strömungsquerschnitt freigegeben ist und auch bei Verändern der Position des Ventilkörpers der Strömungsquerschnitt stärker ansteigt. Beispielsweise kann ein erster Abschnitt so dimensioniert sein, dass die Ventilcharakteristik und die Mengenströme einen ersten Mengenstrombereich entsprechen, während ein weiterer an dem Ventilkörper ausgebildeter Abschnitt so dimensioniert ist, dass ein abweichender Mengenstrombereich abgedeckt wird. Je nach Einstellung des Ventilkörpers relativ zur Drosselstelle können somit mit ein und demselben Ventil unterschiedliche Mengenstrombereiche und größere Nenndurchmesserbereiche mit einem Ventil abgedeckt werden, beispielsweise kleinere mittlere und größere Mengenstrombereiche. Der konstruktive Aufwand bei der Herstellung der Ventile ist somit reduziert.

- A -

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die sich verjüngenden Abschnitte jeweils kegelstumpfförmig ausgebildet sind und unterschiedliche Kegelwinkel aufweisen. Kegelstumpfförmige Abschnitte lassen sich verhältnismäßig einfach herstellen, beispielsweise durch Drehen und einfacher hinsichtlich der Maßgenauigkeit kontrollieren. Die Kegelwinkel können an den jeweiligen Anwendungsfall und die abzudeckenden Mengenstrombereiche auf einfache Weise angepasst werden.

Bevorzugt ist es, dass die sich verjüngenden Abschnitte unterschiedlicher Steigung axial benachbart zueinander angeordnet sind und sich die Steigung von einem Abschnitt zum anderen abrupt ändert. Der Herstellungsaufwand ist hierbei recht gering und durch die abrupten Steigungsänderungen von einem Abschnitt zum anderen lassen sich definierte Arbeitsbereiche und Ventilcharakteristika genau einstellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Ventilkörper mindestens zwei, besonders bevorzugt drei benachbarte kegelstumpfförmige Abschnitte aufweist. Zweckmäßigerweise ist der Ventilkörper als längliche Ventilnadel ausgebildet, wobei mehrere in Flussrichtung hintereinander angeordnete Drosselstellen vorgesehen sind und jeder

Drosselstelle mehrere an dem Ventilkörper ausgebildete Abschnitte mit unterschiedlichen Steigungen zugeordnet sind. Jeder Drosselstelle sind mindestens zwei, vorzugsweise drei kegelstumpfförmige Abschnitte des

Ventilkörpers mit unterschiedlichen Kegelwinkeln zugeordnet. Durch diese

Gestaltung mit drei kegelstumpfförmigen Abschnitten lassen sich weite

Mengenstrombereiche und weite Nenndurchmesserbereiche mit einem einzigen Ventil abdecken. Beispielsweise könnten auch vier, fünf oder eine andere Zahl von Ventilstufen realisiert sein.

Zweckmäßigerweise nimmt der Kegelwinkel der jeweiligen Abschnitte in

Flussrichtung des Fluids ab, so dass ein erster Arbeitsbereich des Ventils für relativ geringe Durchflussmengen als erstes nach dem Öffnen des Ventils aktiviert wird, dann ein zweiter Arbeitsbereich mit größeren Durchflussmengen

durch weiteres Öffnen des Ventils aktiviert wird und dann ein dritter Arbeitsbereich mit relativ großen Durchflussmengen durch weiteres Öffnen des Ventils aktiviert wird. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich an einen kegelstumpfförmigen Abschnitt ein zylindrischer Abschnitt des Ventilkörpers anschließt. Der zylindrische Abschnitt kann so an der Drosselstelle platziert werden, dass das Ventil geschlossen ist. Im Bereich mindestens einer Drosselstelle des Ventils wird zweckmäßigerweise ein definierter Ventilsitz ausgebildet, welcher in der Schließstellung des Ventilskörpers in Kontakt mit einem Oberflächenabschnitt des Ventilkörpers kommt, so dass das Ventil vollständig in der geschlossenen Stellung ist und der Fluss des Fluids unterbrochen ist.

Besonders bevorzugt sind Winkelbereiche bei denen für Nennweiten DN15 bis DN32 der Kegelwinkel eines ersten Abschnitts des Ventilkörpers im Bereich zwischen 24° bis 45°, ' der Kegelwinkel des in Flussrichtung nächsten kegelstumpfförmigen Abschnitts zwischen 8° bis 12° und der Kegelwinkel eines in Flussrichtung nächsten dritten Abschnitts zwischen 2° und 4° beträgt, und dass bei Nennweitenbereichen von DN 40 bis DN 50 der Kegelwinkel eines ersten Abschnitts des Ventilkörpers im Bereich zwischen 40° bis 55°, der Kegelwinkel des in Flussrichtung nächsten kegelstumpfförmigen Abschnitts zwischen 22° bis 32° und der Kegelwinkel eines in Flussrichtung nächsten dritten Abschnitts zwischen 8° und 15° beträgt.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine Drosselstelle an einer in das Gehäuse einsetzbaren Drosselstellenbuchse ausgebildet ist. Dies hat herstellungstechnische Vorteile. Besonders bevorzugt ist es, dass mehrere, vorzugsweise drei Drosselstellen an einer einstückig ausgebildeten in das Gehäuse einsetzbaren Drosselstellenbuchse ausgebildet sind, so dass die Montage besonders einfach ist. Die Schließeigenschaften werden weiter dadurch verbessert, dass die Drosselstelle als Ventilsitz eine sich kegelstumpfförmig verjüngende Oberfläche aufweist.

Die Bedienung des Ventils wird dadurch verbessert, dass an einem Abschnitt des bewegbaren Ventilkörpers Markierungen vorgesehen sind und eine mit den Markierungen zusammenwirkende Anzeigeeinrichtung starr an dem Gehäuse befestigt ist. Einem Benutzer wird so die jeweilige Stellung des Ventilkörpers und die Öffnungs- und Schließstellung angezeigt, so dass eine Einstellung und Überwachung des Ventils einfach möglich ist. Besonders bevorzugt ist es, dass die Ventilnadel drehbar und mittels eines Gewindes durch Drehung axial innerhalb des Gehäuses bewegbar ist und ein Betätigungselement zum Aufbringen eines Drehmoments an der Ventilnadel befestigt ist, wobei die Markierungen an einer Umfangsfläche des Betätigungselementes angebracht sind und die Anzeigevorrichtung benachbart zu der Umfangsfläche des Betätigungselementes angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist die Anzeigevorrichtung ais mit dem Ventilgehäuse verschraubbares Blech mit einer schlitzförmigen Einkerbung ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich konstruktiv einfach eine gut ablesbare Anzeige erreichen.

Im Hinblick auf einen motorischen Antrieb des Ventilkörpers wird vorgeschlagen, dass an dem Gehäuse Anschlussmittel zur Montage eines Antriebsmotors zum rotierenden Antreiben des Betätigungselementes angeformt sind. Ein Antriebsmotor iässt sich so einfach am Gehäuse befestigen und das Ventil automatisiert steuern, beispielsweise von einer Messwarte oder dergleichen.

Das erfindungsgemäße Ventil ist nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein sogenanntes Absalz-Ventil in einer perspektivischen Darstellung;

Figur 2 das Ventil aus Figur 1 in einer Draufsicht;

Figur 3 das Ventil aus Figur 1 in einer Schnittdarstellung;

Figur 4 ein Detail des Ventils in der Schließstellung des Ventils;

Figur 5 ein Detail bei leicht geöffnetem Ventil;

Figur 6 ein Detail bei weiter geöffnetem Ventil;

Figur 7 ein Detail bei stark geöffnetem Ventil;

Figur 8 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Absalz-Ventils mit einteiliger Drosselstellenbuchse in einer Teilschnittdarstellung; und

Figur 9 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts einer erfindungsgemäß gestalteten Ventilnadel für ein dreistufiges Ventil in einer Schnittdarstellung.

Das in den Ausführungsbeispielen dargestellte Ventil 1 ist ein sogenanntes Absalz- Ventil und dient zum kontrollierten Abgeben von Salz und dergleichen enthaltenem Wasser aus einem Dampfkessel. Das Ventil ließe sich jedoch auch für andere Anwendungen einsetzen.

Wie in den Figuren 1 , 2 und 3 erkennbar, weist das Ventil 1 ein als ein Schmiedeoder Gussteil ausgebildetes Gehäuse 2 und zwei gegenüberliegende, an das Gehäuse 2 angeflanschte Anschluss-Flansche 4, 6 auf. Mittels des Flansches 4, der Bohrungen 8 zum Befestigen und eine zentrale Leitung 10 zum Durchleiten eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit wie Wasser aufweist, kann das Ventil 1 an ein Dampfkessel angeschlossen und Salze enthaltendes Wasser in einen Einlasskanal 12, der in dem Gehäuse 2 angeordnet ist, in das Ventil 1 eingeleitet werden. Der Flansch 6 weist gleichermaßen Bohrungen 8 und eine Leitung 14 auf, die mit einem in den Gehäuse 2 angeordneten Auslasskanal 16 kommuniziert, so dass das Fluid aus dem Inneren des Ventils abgeleitet und zur weiteren Verarbeitung oder Rückgewinnung abgeleitet werden kann. Alternativ können anstelle der Flansche 4, 6 auch Schweiß- oder Gewindemuffen verwendet werden.

Das Ventil 1 ist als dreistufiges Ventil mit drei Drosselstellen 20, 22, 24 ausgebildet (vgl. Figur 3), die vergrößert in den Figuren 4 bis 9 erkennbar sind. Ein als längliche Ventilnadel oder Ventilschaft ausgebildeter Ventilkörper 26 wirkt

mit den Drosselstellen 20, 22, 24 zusammen, wie unten näher erläutert ist, und ist um eine Längsachse 28 drehbar und axial bezogen auf die Längsachse 28 bewegbar innerhalb einer in dem Gehäuse 2 ausgebildeten Bohrung 30 des Gehäuses 2 angeordnet. Die Drosselstellen 20, 22, 24 sind an in die Bohrung 30 eingesetzten Drosselstellenbuchsen 32, 34, 36 ausgebildet, die rotationssymmetrisch zur Längsachse 28 und benachbart zueinander angeordnet sind. Die Drosselstellenbuchsen 32, 34, 36 weisen jeweils im Inneren einen Strömungskanal auf, durch den Fluid, d. h. im Ausführungsbeispiel Wasser, in flüssiger und/oder dampfförmiger Form in Flussrichtung hindurchströmen kann. Die Flussrichtung ist durch Pfeile 38 dargestellt. Durch die Drosselstellen 20, 22, 24 und die damit zusammenwirkenden Ventilkörper 26 lässt sich der Strömungsquerschnitt zwischen Drosselstelle 20, 22, 24 und Ventilkörper 26 wahlweise verschließen oder freigeben, so dass der Durchfluss durch das Ventil 1 einstellbar ist.

Die Drosselstellen 20, 22, 24 weisen in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Ventilkörpers 26 einen unterschiedlich großen freien Strömungsquerschnitt für das Fluid auf, so dass der Durchfluss je nach Einstellung weitgehend unterbrochen und der Druckverlust hoch oder der Durchfluss weitgehend freigegeben und der jeweilige Druckverlust klein ist. Der jeweils sich einstellende Strömungszustand hängt im Wesentlichen von dem freien Strömungsquerschnitt im Bereich der Drosselstelle ab.

Zum definierten Verschließen des Ventils 1 ist an mindestens einer Drosselstelle, im Beispiel der Drosselstelle 20, ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz 21 ausgebildet, welcher mit der entsprechend kegelstumpfförmigen Oberfläche 108, die an dem Ventilkörper 26 ausgebildet ist, in Kontakt kommt, wenn der Ventilskörper 26 in seiner untersten Schließstellung ist.

Zum Bewegen des länglichen Ventilkörpers 26 ist, wie Fig. 3 zeigt, an einem oberen Abschnitt ein Außengewinde 40 an dem Ventilkörper 26 ausgebildet, welches mit einem an einer Buchse 42 ausgebildeten Innengewinde zusammenwirkt. Die Buchse 42 ist mittels einer in das Gehäuse 2

einschraubbaren Schraube 50 in der gewünschten Stellung fixierbar. Die Schraube 50 greift mit dem vorderen Abschnitt in eine Nut 52 ein, die an einer Seite an der Buchse 42 ausgebildet ist. Mittels eines Spannelementes 44, welches nach Art einer Stopfbuchsbrille ausgebildet ist, und mittels zweier Schrauben 45, die auf an dem Gehäuse 2 befestigte Gewindestangen aufschraubbar sind, lässt sich eine Stopfbuchsbüchse 54 verspannen, die eine Dichtung 48 zum Abdichten der Bohrung 30 verpresst.

Ein auf einen oberen Konus 56 des Ventilkörpers 26 aufsetzbares und mittels einer Schraube 58 festgelegtes Betätigungselement 60 dient zum Aufbringen eines Drehmomentes auf den Ventilkörper 26 und somit zum axialen Hin- und Herbewegen des Ventilkörpers 26 relativ zu den Drosselstellen 20, 22 und 24. Das Betätigungselement 60 weist eine konische Durchgangsbohrung 62 auf, die durch Verspannen der Mutter 58 eine reibschiüssige Verbindung zu dem Konus 56 eingeht. Ein zusätzlicher Vierkant 64 dient zum Ansetzen eines Werkzeugs zum Verdrehen des Ventilkörpers 26, der wie gesagt als Ventilnadel ausgebildet ist. Ein länglicher und sich konisch leicht verjüngender Handhebel 66 ist exzentrisch bezogen auf die Längsachse 28 an dem Betätigungselement 60 angeformt und einstückig mit diesem ausgebildet. Die Längsachse 68 des Handhebels 66 verläuft somit tangential zu der Längsachse 28. Ein Kugelkopf 70 ist am Ende des Handhebels 66 angeformt und kann gut von einem Bediener ergriffen werden zur Aufbringung des Drehmoments. Der Kugelkopf 70 kann auch auf den Handhebel 66 aufgepresst werden.

Figur 1 und 2 veranschaulichen eine Anzeigeeinrichtung 72 in Form eines Blechs zum Anzeigen der jeweiligen Ventilstellung. Das streifenförmige und rechtwinklig gebogene Blech weist an seinem oberen Abschnitt eine schlitzförmige Einkerbung 74 auf, die in ihrem unteren Abschnitt spitz und V-förmig zuläuft. Das Blech wird an seinem unteren Abschnitt, wie Figur 3 zeigt, von dem Spannelement 44 mithilfe der Bolzen 46 eingespannt, so dass es starr aber lösbar an dem Gehäuse 2 befestigt ist. Damit das Blech drehfest angeordnet ist, weist es in nicht dargestellter Weise an seinem unteren Abschnitt Einbuchtungen auf, die von den Bolzen 46 durchsetzt werden. An der peripheren Umfangsfläche

76 des Betätigungselements 60 sind Markierungen in Form von Zahlen, Buchstaben oder anderen Zeichen angebracht, beispielsweise aufgeklebt, eingegossen oder eingefräst, die zusammen mit der schlitzförmigen Einkerbung 74 der Anzeigeeinrichtung 72 den jeweiligen Drehwinkel des Handhebels 66 und die Position des Ventilkörpers 26 einem Bediener anzeigen.

Ein an dem Betätigungselement 60 angeformter in der Draufsicht (Figur 2) nasenförmiger Vorsprung 78 bildet einen Anschlag hinsichtlich der Drehbarkeit des Ventilkörpers 26. Der Vorsprung 78 kommt in Kontakt mit der als Blech ausgebildeten Anzeigevorrichtung 72, die somit eine Doppelfunktion hat, namentlich ein Anzeigen und eine Begrenzung der Drehung des Betätigungselementes 60.

Wie Figur 3 zeigt, ist das Ventil 1 als dreistufiges Ventil ausgebildet. Das Fluid gelangt von dem Einlasskanal 12 in den unteren Teil der Bohrung 30, die nach unten durch einen Ablass- und Reinigungsstutzen 37 verschlossen ist. In den inneren Strömungskanal der ersten Drosselstellenbuchse 32 strömt Fluid bei geöffneten Ventilstellungen (siehe Figuren 5 bis 9) vorbei an der ersten Drosselstell 20 und dem Ventilssitz 21 und dem der ersten Ventilstufe zugeordneten unteren Teil 80 des Ventilkörpers 26 in eine erste Düsen- oder Ventilkammer 82, weiter nach oben vorbei am an der Drosselstelle 22 und einem zweiten Teil 84 des Ventilkörpers in eine zweite Düsen- oder Ventilkammer 86 und dann weiter nach oben vorbei an der Drosselstelle 24 und einem oberen Teil 88 des Ventilsköpers 26 in eine dritte Düsen- oder Ventilkammer 90. Die obere Ventilkammer 90 ist durch eine in einer Buchse 92 ausgebildete Querbohrung 94 mit einer schräg nach unten verlaufenden Auslassbohrung 96 verbunden, die in den Auslasskanal 16 mündet. In den drei Ventilstufen wird der Druck stufenweise reduziert, beispielsweise von etwa 60 auf 1 bar.

Anhand der vergrößerten Darstellungen der Figuren 4 bis 9 ist nachfolgend der Aufbau der Bereiche oder Teile 80, 84, 88 des Ventilkörpers 26 näher erläutert. Jeder Teil -80, 84, 88 ist dabei zur Zusammenwirkung mit jeweils einer Drosselstelle 20, 22, 24 vorgesehen.

Figur 9 zeigt den Ventilkörper 26 in seiner oberen Position, in der das Ventil in der Öffnungsstellung ist. Der untere Teil 80 weist mehrere, im Ausführungsbeispiel 3 mit der Drosselstelle 20 zusammenwirkende und sich jeweils im Querschnitt verjüngende Abschnitte 100, 102, 104 auf, deren jeweilige äußeren Oberflächen unterschiedliche Steigungen bezogen auf die Längsachse 28 des Ventilkörpers 26 aufweisen. Die Abschnitte 100, 102, 104 sind jeweils kegelstumpfförmig ausgebildet und weisen unterschiedliche Kegelwinkel bezogen auf die Längsachse 28 auf. Beispielhaft sind die Kegel-Winkel A, B, C für die Abschnitte 100, 102 bzw. 104 in Figur 9 eingetragen. Die Kegel-Winkel A, B, C sind jeweils so zu verstehen, dass die an den Abschnitten 100, 102, 104 anliegenden Geraden sich mit der Längsachse 28 schneiden; dazwischen ist der jeweilige Kegelwinkel eingetragen.

Die sich jeweils verjüngenden Abschnitte 100, 102, 104 unterschiedlicher Steigung sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet und die Steigung von einem Abschnitt zum anderen ändert sich abrupt im Übergangsbereich zwischen zwei Abschnitten 100, 102, 104. Ein zylindrischer Abschnitt 106 schließt sich oberhalb von Abschnitt 104 an, und an den zylindrischen Abschnitt 106 schließt sich stromaufwärts nach oben ein weiterer kegelstumpfförmiger Abschnitt 108 an, welcher in der geschlossenen Ventilstellung (Figur A) in Kontakt mit einer sich ebenfalls kegelstumpfförmig verjüngenden Oberfläche 110 des Ventilsitzes 21 kommt. Oberhalb des Abschnitts 108 ist wiederum ein zylindrischer Abschnitt 112 an dem Teil 20 des Ventilkörpers 26 angeordnet, an den sich stromabwärts nach einem sich kontinuierlich verjüngenden Abschnitt ein weiterer längerer zylindrischer Abschnitt 114 anschließt.

Oberhalb des Abschnitts 114 schließt sich der mittlere Teil 84 des Ventilkörpers 26 an, welcher mit der Drosselstelle 22 der zweiten Ventilstufe zusammenwirkt. Der Teil 88 weist einen unteren sich kegelstumpfförmig verjüngenden Abschnitt 100 1 mit einem Kegelwinkel A 1 , einen sich daran anschließenden zweiten kegelstumpfförmigen Abschnitt 102 1 mit einem Kegelwinkel B 1 und einen sich daran benachbart anschließenden weiteren kegelstumpfförmigen Abschnitt 104 1

mit einem Kegelwinkel C 1 auf, an den sich weiter oben ein zylindrischer Abschnitt 106 1 anschließt.

Ein weiterer zylindrischer Abschnitt 114" schließt sich an den zylindrischen Abschnitt 106" an und geht über in den dritten Teil 88. Oberhalb des Abschnitts 114 schließt sich der mittlere Teil 84 des Ventilkörpers 26 an, welcher mit der Drosselstelle 22 der zweiten Ventilstufe zusammenwirkt. Der Teil 88 weist einen unteren sich kegelstumpfförmig verjüngenden Abschnitt 100" mit einem Kegelwinkel A", einen sich daran anschließenden zweiten kegelstumpfförmigen Abschnitt 102" mit einem Kegelwinkel B" und einen sich daran benachbart anschließenden weiteren kegelstumpfförmigen Abschnitt 104" mit einem Kegelwinkel C" auf, an den sich weiter oben ein zylindrischer Abschnitt 106" anschließt.

Figur 4 zeigt den Ventilkörper 26 in der vollständig geschlossenen Position, d. h. der Ventilsitz 21 (Figur 9) steht in Kontakt mit der Fläche 108 des Ventilskörpers 26 (Figur 3 oder 4). Die jeweiligen Abschnitte 102, 104, 106 des Ventilkörpers 26 liegen dabei bei geringem Spiel den jeweiligen Abschnitten der Drosselstellenbuchsen 32, 34, 36 gegenüber.

Figur 5 zeigt den Ventilkörper 26 in einer ersten, um 1 mm angehobenen Stellung. An jeder Ventilstufe ist jeweils der obere kegelstumpfförmige Abschnitt 104, 104 1 , 104" gegenüber der jeweiligen Drosselstelle 20, 22, 24 angeordnet und durch den jeweils freien Strömungsquerschnitt kann Fluid, also Wasser und/oder Wasserdampf stromabwärts nach oben strömen in die jeweilige Ventilkammer 82, 86, 90, wobei jeweils der Druck reduziert wird. Die in Figur 5 gezeigte Stellung des Ventilkörpers ist für einen bestimmten Nenndurchmesserbereich oder bestimmte Durchflussmengen vorgesehen, und durch die jeweilige exakte Position der Abschnitte 104, 104 1 , 104" lässt sich die genaue Durchflussmenge einstellen durch Betätigen des Betätigungselementes 60 und Einstellen mithilfe der Anzeigevorrichtung 72.

Figur 6 zeigt den Ventilkörper 26 in einer um 3 mm gegenüber der geschlossenen Stellung angehobenen Position, in welcher die jeweiligen mittleren Abschnitte 102, 102 1 und 102" mit der Drosselstelle zusammenwirken und den jeweils freien Strömungsquerschnitt definieren. In diesem Arbeitsbereich des Ventils kann ein weiterer Durchflussmengenbereich, etwa eine andere Nennweite abgedeckt werden und die Durchflussmenge fein justiert werden durch Einstellen mithilfe des Betätigungselementes 60.

In einer weiteren in Figur 7 gezeigten um 5 mm gegenüber der Schließstellung angehobenen Position des Ventilkörpers 26 wirken die jeweils unteren Abschnitte 100, 100 ' und 100 " mit der jeweiligen Drosselstelle 20, 22, 24 zusammen. In dieser Position, in der der jeweils untere Abschnitt 100, 100 1 , 100" mit der Drosselstelle kooperiert, kann ein weiterer Durchflussmengenbereich mit demselben Ventil 1 abgedeckt werden durch Feinverstellung des Betätigungselementes 60.

Durch die jeweils benachbarten Abschnitte 100, 102, 104 mit sich recht abrupt ändernden Steigungen der äußeren Oberfläche der Abschnitte, im Ausführungsbeispiel kegelstumpfförmigen Abschnitten, lassen sich unterschiedliche Durchflusscharakteristiken mit dem Ventil 1 realisieren, je nachdem welcher der Bereiche 100, 102, 104 mit der Drosselstelle zusammenwirkt.

Das in den Figuren 8 und 9 gezeigte alternative Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem anhand der Figuren 1 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass nicht mehrere Drosselstellenbuchsen 32, 34, 36 vorgesehen sind, sondern eine einteilige Drosselstellenbuchse 35. Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels wird vollumfänglich auf die obigen Beschreibungen Bezug genommen.

Wie insbesondere die Figuren 1 und 3 zeigen, sind an dem Gehäuse 2 Anschluss- oder Befestigungsmittel in Form eines Innengewindes zur Montage eines (nicht gezeigten) Antriebsmotors zum rotierenden Antreiben des

Betätigungselementes 60 angeformt. In die Innengewinde 73, die in beabstandete Vorsprünge 77 des Gehäuses 2 geschnitten sind, kann ein Elektromotor oder dergleichen angeschraubt werden, welcher in nicht gezeigter Weise auf ein modifiziertes Betätigungselement 60 mittels eines Getriebes, Zahnriemen, Zahnräder oder dergleichen einwirkt zum automatisierten Betätigen des Ventils. Der Antriebsmotor wird dazu in nicht dargestellter Weise mit einer Steuerungseinrichtung gekoppelt.