[发明专利]阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀，该阀带有壳体，所述壳体具有用于流体的流入开口、可用来控制流体的流动的封闭元件、和用于流体的流出开口；该阀还带有调节设备，所述调节设备具有用于调节封闭元件的封闭截面的电调节驱动器；该阀还带有驱动器壳体，调节驱动器的定子与所述驱动器壳体固定连接，其中调节驱动器的可运动的转子在驱动器壳体的处于流体压力下的内部空间内与封闭元件运动耦合，且定子布置在内部空间内。

背景技术

DE4214814A1公开了一种这样的用于汽车的加热循环的流量调节阀，所述调节阀的调节驱动器布置在流动中的加热介质中。另外，这种阀由于位于内部的调节驱动器而具有很紧凑的结构形式。

截止阀和节流阀在本发明的范围内按照多种结构形式已知为轴向阀、轴向锥阀或环形活塞阀以及提升阀、提升锥阀(“global valve”)以及滑阀和截止滑阀、球阀或蝶阀，例如从本申请人的项目中一般地已知。通过封闭元件-即活塞、球、板或锥-的轴向或旋转的载荷变化，通过阀的封闭横截面调节且控制了施加压力的流体的流动。

已知的带有可通过电机调节的封闭横截面的截止阀和节流阀由于在安装状态中为更换磨损部分的很好的可接近性以及由于机械上相对简单的调节机构而传统上经常构思为用于拐角结构形式(“angle type valve”)，即带有垂直于活塞形封闭元件轴线并朝出口方向流入的流体。

现在越来越多地——尤其是在不希望流动方向转向的情况下——使用了具有轴向结构形式的节流阀(“环形活塞阀”)，即带有可与流入和流出方向同轴地移动的封闭元件的阀。此阀此外在相同的流动技术参数下具有更小的外部尺寸且由于同轴的结构形式而具有通过流动的流体导致的更小的材料载荷，且因此减小了的磨损。

在已知的截止阀和节流阀中，使用了带有旋转的转子(“旋转体”)的旋转电枢马达(也称为“扭矩马达”或“转矩马达”)作为调节驱动器。转子的旋转运动通过相互滑动的运动螺纹——根据螺栓和螺母的原理——转化为直线运动。直线运动的部件是直接与封闭元件连接的芯轴或——例如在轴向结构形式中——是开关芯轴(Schaltspindel)。在轴向结构形式中，开关芯轴和芯轴分别具有相互啮合的斜齿形，所述斜齿形实现了直线运动的转向。

从EP0937928A1中已知了具有拐角结构形式的节流阀，其中电调节驱动器的定子和转子通过分隔壁隔开，所述分隔壁特别地将调节驱动器的电连接相对于阀的内部区域密封，且屏蔽了流动通过节流阀的流体的流入。驱动力通过分隔壁传递到转子上。

DE3933169A1公开了具有轴向结构形式的节流阀，其中，调节驱动器在一个单独分开的腔室内流体被压力密封且气密地屏蔽。只有节驱动器驱动的具有运动螺纹的轴从该腔室内伸入节流阀的内部区域内，且所述轴驱动活塞形封闭元件。

DE10058441A1公开了用于拐角结构形式的节流阀的构思，其中调节驱动器在一个单独分开的气密密封的壳体内从外侧以法兰连接在阀体上，且又仅以具有运动螺纹的轴伸入到节流阀的内部空间内。在此阀中定子和转子也通过分隔壁隔开。

在化学工业中且也在另外的工业领域中输送油和气的情况下，由于安全性和环境保护的原因，对于无泄漏的要求有所提高。必须基本上防止有毒流体的泄漏，但至少在技术可能性的层面上最小化所述泄漏。在截止阀和节流阀的情况下，在此尤其考虑开关芯轴的密封引导。

在离岸输送油和气的情况下，不断地将加工步骤(例如被输送的气体的压缩)直接设置在海底的输送位置处。由于此倾向，涉及了对于适合于海下使用的例如阀的部件的提高了的如下要求：

此部件必须不仅基于环境保护而无排放，即保证流动的流体(油、气)与周围的海水的屏蔽，且避免流体进入到环境中。此外，在任何情况下都应避免高腐蚀性且带有微生物的海水侵入到阀自身内或调节设备内。最后，特别是调节设备的电子器件和机械部件与被输送的流体的任何接触也是不希望的，所述流体由于带有磨蚀和腐蚀性成分的污染物、例如沙、锈且特别是带有硫化氢而可能具有很强的侵蚀性。

一方面，调节设备的导电部分的相对于流动的流体以及相对于环境的屏蔽，且另一方面相对于海底所存在的压力关系的耐受性按照已知的阀的构思仅通过调节驱动器和环境之间、调节驱动器和阀的内部区域之间的或调节驱动器的定子和转子之间的加强的(即更厚的)分隔壁实现。在后者情况中，定子和转子之间的间隙的任何增大都会降低调节驱动器的工作效率。

另一方面，使用根据DE4214814A1的阀无法实现调节设备的机械部件相对于污染物的密封。

发明内容