Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Regulieren eines Fluidstroms, insbesondere eines vorzugsweise in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, geführten Faserstoffsuspensionsstroms, umfassend einen Hohlkörper mit einem im Wesentlichen zumindest streckenweise rotationssymmetrischen und eine Längsachse aufwei- senden Hohlraum, der zumindest eine, eine Längsachse aufweisende Einlassöffnung, einen rotationssymmetrischen Konfusor und eine zylindrische oder annähernd zylindrische Engstelle aufweist, und eine vorzugsweise mittels wenigstens eines Betätigungsmittels koaxial in dem Hohlraum des Hohlkörpers bewegbare, die offene Konfusorfläche infolge einer Verschiebung veränderbare, insbesondere ein Ventilteller mit einem Ventiltellerdurchmesser aufweisende und vorzugsweise rotationssymmetrische Ventilstange.

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

Dieses Ventil besteht aus einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Hohlraum mit einer Einschnürung. In dem Hohlraum ist axial ein Stößel angebracht, der an der der Einschnürung zugewandten Seite mit einer Einweiterung versehen ist. Der Stößel ist in Achsrichtung verschiebbar vorgesehen, so dass durch ein axiales Verschieben dieses Stößels eine Querschnittverengung ähnlich eines Nadelventils, so gar eine vollständige Schließung des Ventils bewirkt wird. Ein ähnliches Ventil, namentlich eine Vorrichtung zur Steuerung eines Verdun- n u n g sfl ü ss i g ke i ts stro m s e i n es Stoffa ufl a u fs e i n e r P a p i e r- oder Kartonherstellungsmaschine, ist auch aus der Druckschrift EP 1 591 585 B1 bekannt.

Bei diesem einen im Wesentlichen rotationssymmetrischen Hohlraum aufweisenden Ventil ist ein vorzugsweise austauschbares, eine Ventildichtungsoberfläche aufweisendes und innenseitig konvergentes Hüllenelement an einem Ausgang eines Auslasses oder seines Nahbereichs angeordnet. Weiterhin ist in dem Hohl- räum axial ein Stößel angebracht, der an der dem Hüllenelement zugewandten Seite mit einer Einweiterung versehen ist. Der Stößel ist in Achsrichtung verschiebbar vorgesehen, so dass durch ein axiales Verschieben dieses Stößels eine Querschnittverengung, so gar eine vollständige Schließung des Ventils bei Anlage des Stößels an dem Hüllenelement bewirkt wird.

Die Ventile der beiden genannten Druckschriften zeichnen sich überdies dadurch aus, dass in dem jeweiligen Hohlraum eine Strömungshauptrichtung für die Flüssigkeit realisiert wird, die im Wesentlichen koaxial mit der Längsachse des Hohlraums verläuft. Zusätzlich ist eine Flüssigkeitszuführung zu dem Konfusor derart vorgesehen, dass der Flüssigkeit bezogen auf die Strömungshauptrichtung eine Rotationskomponente um die Strömungshauptrichtung zugefügt ist. Dadurch kann die Verstopfungsneigung dieses Ventils reduziert werden. Ein Nachteil dieses Ventils bei einer zu kleinen Dimensionierung der einen Stößel aufweisenden Ventilstange kann jedoch eine Umkehrung der beabsichtigten positiven Wirkung, das heißt der Reduzierung der Verstopfungsneigung sein. Denn es hat sich gezeigt, dass sich bei einer zu kleinen Dimensionierung der Ventilstange trotz bestehender Rotationskomponente in der Flüssigkeit Fasergespinste oder Faserringe um den Stößel der Ventilstange bilden können. Weiterh in können zum Regul ieren eines Flu idstroms, insbesondere eines vorzugsweise in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbeson- dere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, geführten Faserstoff- suspensionsstroms auch aus dem älteren Stand der Technik bekannte Kugelhähne, Schieber, Regelklappen, Membranventile, Quetschventile, Nadelventile oder dergleichen eingesetzt werden. Die Bauelemente neigen jedoch sehr häufig zu lokal en Faseran h äufu ngen , Faserwisch b ild u ng en u nd Ablagerungen. Hierdurch kann es zu Verstopfungen des Ventils kommen oder, wenn sich die Faserwische lösen, zu Formationsstörungen in der hergestellten Faserstoffbahn kommen. Zudem sind die Regelspalte bei kleinen Mengen ungeeignet, da sie oft sichelförmig ausgebildet sind und/oder Scherkanten aufweisen, an denen sich Fasern einklemmen. Ferner weisen sie Strömungstoträume und Strömungsstaupunkte, gegebenenfalls auch Stromteilungen mit scharfen Teilungskonturen, an denen sich möglicherweise in dem Fluidstrom, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom befindliche Feststoffe ablagern können, auf. Auch werden an diese Bauelemente relativ hohe Anforderungen hinsichtlich Regelbarkeit und niedrigem Druckverlust gestellt.

Somit wurden in der Vergangenheit vermehrt Anstrengungen unternommen, solche Ventile zu entwickeln, die die soeben genannten Eigenschaften erfüllen und die eine möglichst geringe Neigung zu einer Faserwischbildung oder zu Anla- gerungen der in dem Fluidstrom, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom befindl ichen Feststoffe aufweisen . Ein Ergebnis d ieser Anstrengungen ist beispielsweise das in der bereits genannten Druckschrift EP 0 633 416 A1 offenbarte Ventil für eine Flüssigkeit. Bei weiteren Untersuchungen des in der erstgenannten Druckschrift offenbarten Ventils für eine Flüssigkeit wurde nun in Erfahrung gebracht, dass eine vollständige Schließung des Ventils in der betrieblichen Praxis nachteilhaft, ja sogar vollkommen abwegig und zudem teuer ist. Die betroffene Flüssigkeit muss im Betrieb des Ventils fortwährend in einem Minimalstrom fließen, damit einerseits ein Eindringen eines weiteren Fluids aus einer übergeordneten Leitung in das Ventil und andererseits ein Zuwachsen des Ventils mit biologischen Belägen, deren Grundstoffe in dem Fluidstrom, vorzugsweise Faserstoffsuspensionsstrom zu finden sind, gänzlich vermieden wird. Bei einer Erhöhung werden die Ablagerungen oder Sedimente in den Prozess hineingebracht, was letztlich zu Störungen führen kann. Außerdem ist eine Schließfunktion an dem Ventil immer nur mit einem teuren Ventilsitz zu bewerkstelligen.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein Ventil der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die genannten Nachteile des Stands der Technik weitestgehend reduziert, vorzugsweise sogar gänzlich vermieden werden. Insbesondere soll ein verbessertes und praxistauglicheres Ventil angegeben werden, dessen Kennlinie möglichst linear verläuft und das einen minimalen Druckverlust bei einem großen Durchsatzverhältnis von Maximaldurchsatz zu Minimaldurchsatz aufweist. Zudem soll es bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen kavitationsfrei betrieben werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Ventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zylindrische oder annähernd zylindrische Engstelle in dem Hohlraum des Hohlkörpers derart dimensioniert ist, dass zumindest in einer Betriebsposition, vorzugsweise in einer geschlossenen Betriebsposition des Ventils ein Minimalvolumenstrom zwischen der verschiebbaren Ventilstange und der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle bei Erzeugung einer offenen Mindestringfläche erzeugbar ist, der einen Wert von > 0,1 %, vorzugsweise von > 1 %, insbesondere von > 4 % des Maximalvolumenstroms des Ventils annimmt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Die erfindungsgemäße Dimensionierung der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle erlaubt in einer Betriebsposition, vorzugsweise in einer geschlossenen Betriebsposition des erfindungsgemäßen Ventils einen Minimalvolumenstrom, der einerseits das Eindringen eines weiteren Fluids aus einer übergeordneten Leitung in das erfindungsgemäße Ventil und andererseits das Zuwachsen des erfindungsgemäßen Ventils mit biologischen Belägen, deren Grundstoffe in dem Fluidstrom, vorzugsweise Faserstoffsuspensionsstrom zu finden sind, gänzlich vermeidet.

Das erfindungsgemäße Ventil weist zudem eine möglichst lineare Kennlinie und einen minimalen Druckverlust bei einem großen Durchsatzverhältnis von Maximaldurchsatz zu Minimaldurchsatz auf. Gleichfalls kann es selbst bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen kavitationsfrei betrieben werden. Die zylindrische oder annähernd zylindrische Engstelle in dem Hohlraum des Hohlkörpers weist bevorzugt einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 30 mm, vorzugsweise von 10 bis 20 mm, und eine Länge von 0,1 bis 50 mm, vorzugsweise von 2 bis 20 mm, auf. Diese Durchmesserbereiche erbringen den Vorteil einer größtmöglichen Praxistauglichkeit des erfindungsgemäßen Ventils, und dies selbst über einen großen Volumenstrombereich hinweg.

Hierbei ist der Ventiltellerdurchmesser des Ventiltellers der vorzugsweise rotationssymmetrischen Ventilstange bevorzugt derart dimensioniert, dass zumindest in der Betriebsposition, vorzugsweise in der geschlossenen Betriebsposition des erfindungsgemäßen Ventils die offene Mindestringfläche zwischen dem Konfusor und dem Ventilteller eine Ringbreite von mindestens 0,2 mm, vorzugsweise von mindestens 0,5 mm, insbesondere von mindestens 0,75 mm aufweist. Diese Ringbreiten sind voll und ganz ausreichend, um eine wirkungsvollen Minimalvolumenstrom zur Vermeidung der genannten Probleme zu erzeugen. Zudem gewährleisten sie mit großer Prozesssicherheit die Gefahr von Verstopfungen. Zudem ist zu beachten, dass im Falle einer zu kleinen Wahl der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle hohe Strömungsgeschwindigkeiten mit der Gefahr entstehen, dass sich Kavitation ausbildet. Die geschieht insbesondere dann, wenn die Herstellungsmaschine langsam läuft und der Druck in der Zuführung einen niedrigen Wert annimmt. Der Ventilteller kann im Prinzip jede beliebige Außenkontur aufweisen, beispielsweise eine dem Fachmann bekannte Außenkontur oder jede mögliche, insbesondere konische Außenkontur. Weiterhin weisen die maximale offene Querschnittsfläche des Konfusor und die offene Querschnittsfläche der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle in dem Hohlraum des Hohlkörpers bevorzugt ein Querschnittsflächenverhältnis im Bereich von 1 ,0 bis 4,0, vorzugsweise von 1 ,2 bis 3,0, insbesondere von 1 ,5 bis 2,5 auf. Diese Bereiche stellen unter anderem das Erreichen eines minimalen Druckverlusts selbst bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen sicher.

Die offene Querschnittsfläche des Konfusors und die offene Querschnittsfläche der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle in dem Hohlraum des Hohlkörpers weisen bevorzugt ein Querschnittsflächenverhältnis im Bereich von 1 ,09 bis 2,0, vorzugsweise von 1 ,22 bis 1 ,58, auf. Die offene Querschnittsfläche errechnet sich dabei aus der Differenz zwischen der Querschnittsfläche des Konfusors und der Ventiltellerfläche des Ventiltellers. Auch diese Bereiche fördern unter anderem das Erreichen eines minimalen Druckverlusts selbst bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen.

Überdies ist der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle in dem Hohlraum des Hohlkörpers in Strömungsrichtung des Fluidstroms, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms bevorzugt unmittelbar oder mittelbar ein Diffusor nachgeordnet. Im Falle einer mittelbaren Nachordnung kann wenigstens ein Übergangsstück zwischen der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle in dem Hohlraum des Hohlkörpers und dem Diffusor angeordnet sein. In dem erfindungsgemäßen Ventil wird in der geschlossenen Betriebsposition an der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle eine hohe Strömungsge- schwindigkeit in dem Fluidstrom, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom erzeugt, da die offene Querschnittsfläche durch den Konfusor reduziert wurde. Diese hohe Strömungsgeschwindigkeit muss zur Vermeidung von hohen Druckverlusten in dem Fluidstrom, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom nach der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle mit einem geeigneten Diffusor möglichst verlustfrei wieder reduziert werden. Ein Hintergrund hierfür ist, dass jeder Druckverlust in dem Fluidstrom, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom in der Regelstrecke die Kennlinie beschneidet und damit das Regelergebnis verschlechtert.

Der Diffusor, vorzugsweise auch das wenigstens eine Übergangsstück ist bevor- zugt ein separates Bauteil. Dadurch ergeben sich sowohl konstruktive als auch fertigungstechnische Vorteile.

Und der Diffusor weist bevorzugt eine Länge im Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 20 bis 50 mm, und einen Winkel von 60 bis 90°, vorzugsweise von 70 bis 80°, auf. Diese Ausgestaltung erbringt den Vorteil eines relativ geringen Druckverlusts.

Zudem ist der Diffusor bevorzugt als ein Einstufendiffusor oder als ein Mehrstu- fendiffusor mit vorzugsweise mindestens einem Stufensprung ausgebildet. Diese Ausgestaltung erbringt den Vorteil einer relativ einfachen Bauweise.

Weiterhin weisen die in Strömungsrichtung des Fluidstroms, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms geordneten Bereiche des Hohlraums des Hohlkörpers bevorzugt zumindest eine der folgenden Eigenschaften auf:

- die eine Längsachse aufweisende Einlassöffnung weist einen Durchmesser im Bereich von 10 bis 60 mm, vorzugsweise von 15 bis 50 mm, auf;

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

- ein zylindrischer oder annähernd zylindrischer Bereich weist einen Durchmes- ser im Bereich von 10 bis 60 mm, vorzugsweise von 15 bis 50 mm, und eine Länge im Bereich von 0,1 bis 50 mm, vorzugsweise von 0,1 bis 20 mm, (bzw. 0,5 bis 1 ,5, vorzugsweise 0,8 bis 1 ,2, · Durchmesser) auf; und/oder

- der rotationssymmetrische Konfusor weist eine Länge im Bereich von 1 0 bis 100 mm, vorzugsweise von 20 bis 50 mm, und einen Winkel von 60 bis 90°, vorzugsweise von 70 bis 80°, auf.

Die Einlassöffnung in dem Hohlkörper ist bevorzugt derart angeordnet, dass deren Längsachse sich mit der Längsachse des Hohlraums des Hohlkörpers in einem Schnittpunkt schneidet; und dass der Hohlraum des Hohlkörpers derart ausgebildet ist, dass der eine Strömungsrichtung aufweisende Flu idstrom , insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom staupunktsfrei oder annähernd staupunktsfrei und rotationsfrei oder annähernd rotationsfrei in Bezug auf die Längsachse des Hohlraums durch ihn strömt. Diese Anordnung der beiden Längsachsen, der Längsachse der Einlassöffnung und der Längsachse des Hohlraums des Hohlkörpers, bewirkt eine rotationsfreie, Staupunktfreie und kavitationsfreie Führung des Fluidstroms, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms mit einem möglichst geringen Druckverlust in dem Fluidstrom, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom. Der Hohlraum des Hohlkörpers erfährt also eine mittige und Staupunktsfreie Durchströmung ohne jegliche Drallströmung.

Die Längsachse der Einlassöffnung ist hierbei definitionsgemäß die Mittensenkrechte der Einlassöffnung. Zudem weist das erfindungsgemäße Ventil bevorzugt nur eine, eine Längsachse aufweisende Einlassöffnung mit einem in Strömungs- richtung vorgeordneten Einlasskanal auf, dessen Längsachse wiederum koaxial oder unter einem Winkel zu der Längsachse der Einlassöffnung angeordnet sein kann.

Die beiden sich in dem Schnittpunkt schneidenden Längsachsen, namentlich die Längsachse der Einlassöffnung und d ie Längsachse des Hohlraums des Hohlkörpers, weisen bevorzugt einen Schnittwinkel im Bereich von 60 bis 120°, vorzugsweise von 80 bis 100°, insbesondere von 85 bis 95° auf. Die Längsachse der Einlassöffnung kann also konvergent zu der Strömungsrichtung des Fluidstroms in dem Hohlkörper (Schnittwinkel > 90°), senkrecht zu der Strömungsrichtung des Fluidstroms in dem Hohlkörper (Schnittwinkel = 90°) oder d ivergent zu der Strömu ngsrichtu ng des Flu idstroms in dem Hoh l körper (Schnittwinkel < 90°) ausgerichtet sein. Diese Schnittwinkelbereiche erbringen räumliche Vorteile, insbesondere im Hinblick auf die unmittelbare Aneinanderreihung von mehreren erfindungsgemäßen Ventilen.

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

Das erfindungsgemäße Ventil lässt sich in hervorragender Weise auch in einem Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faser- Stoffsuspension verwenden . Der Stoffauflauf kann hierbei als ein sektionierter Verdünnungswasser-Stoffauflauf mit einer Teilungsbreite von N · 25 mm oder N · 33,3 mm ausgebildet sein, wobei N eine natürliche Zahl ist, und in mindestens einer, vorzugsweise in jeder Verdünnungswasser-Leitung kann wenigstens ein erfindungsgemäßes Ventil angeordnet sein. Auch lässt sich das erfindungsgemäße Ventil in hervorragender Weise in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension, verwenden. Die Maschine kann gemäß dem Stand der Technik aufgebaut sein und alle bekannten Maschinenbereiche aufweisen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigen

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils zum Regulieren eines Fluidstroms, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms in einer offenen Betriebsposition;

Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils zum Regulieren eines Fluidstroms, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms in einer geschlossenen offenen Betriebsposition;

Figur 3 eine schematische und teilweise Längsschnittdarstellung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils der Figur 1 ;

Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils zum Regulieren eines Fluidstroms, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms in einer geschlossenen offenen Betriebsposition; und

Figur 5 eine schematische Schnittdarstellung eines bekannten sektionier- ten Verdünnungswasser-Stoffauflaufs, der wenigstens ein erfindungsgemäßes Ventil umfasst. Die Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch eine erste Ausfüh- rungsform eines erfindungsgemäßen Ventils 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2 (Pfeil), insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 (Pfeil) in einer offenen Betriebsposition B. Der Faserstoffsuspensionsstrom 2.1 kann beispielsweise in einer dem Fachmann bekannten Maschine 200 zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn geführt sein (vgl. Figur 5).

Das erfindungsgemäße Ventil 1 umfasst einen Hohlkörper 3 mit einem im Wesentlichen zumindest streckenweise rotationssymmetrischen (und eine Längsachse L.4 (gestrichelt) aufweisenden) Hohlraum 4, der zumindest eine, eine Längsachse L.5 aufweisende Einlassöffnung 5, einen rotationssymmetrischen Konfusor 6 und eine zyl indrische oder annähernd zyl indrische Engstelle 7 aufweist.

Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Ventil 1 eine vorzugsweise mittels wenigstens eines Betätigungsmittels 10 koaxial in dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 bewegbare, die offene Konfusorfläche A.6 infolge einer Verschiebung V (Doppelpfeil) veränderbare, ein Ventilteller 9 mit einem Ventiltellerdurchmesser D.9 aufweisende und vorzugsweise rotationssymmetrische Ventilstange 8.

Es ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zylindrische oder annähernd zylindrische Engstelle 7 in dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 derart dimensioniert ist, dass zumindest in einer Betriebsposition B, vorzugsweise in einer geschlossenen Betriebsposition BG des erfindungsgemäßen Ventils 1 ein Minimalvolumenstrom V _min (vgl. Figur 2) zwischen der bewegbaren Ventilstange 8 und der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle 7 bei Erzeugung einer offenen Mindestringfläche A _min (vgl. Figur 2) erzeugbar ist, der einen Wert von > 0,1 %, vorzugsweise von > 1 %, insbesondere von > 4 % des Maximalvolu- menstroms V _max des Ventils 1 annimmt. Die zylindrische oder annähernd zylindrische Engstelle 7 in dem Hohlraum 4 des Hohl körpers 3 weist einen Durchmesser D.7 im Bereich von 5 bis 30 mm, vorzugsweise von 10 bis 20 mm , und eine Länge L.7 von 0,1 bis 50 mm, vorzugsweise von 2 bis 20 mm, auf.

Ferner ist der Ventiltellerdurchmesser D.9 des Ventiltellers 9 der vorzugsweise rotationssymmetrischen Ventilstange 8 derart dimensioniert, dass zumindest in der Betriebsposition B, vorzugsweise in der geschlossenen Betriebsposition BG des erfindungsgemäßen Ventils 1 die offene Mindestringfläche A _min zwischen dem Konfusor 6 und dem Ventilteller 9 eine Ringbreite b von mindestens 0,2 mm, vorzugsweise von mindestens 0,5 mm, insbesondere von mindestens 0,75 mm aufweist (vgl. Figur 2).

Und die maximale offene Querschnittsfläche A.6 _max des Konfusor und die offene Querschnittsfläche A.7 der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle 7 in dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 weist ein Querschnittsflächenverhältnis AV im Bereich von 1 ,0 bis 4,0, vorzugsweise von 1 ,2 bis 3,0, insbesondere von 1 ,5 bis 2,5 auf. Zudem weist die offene Querschnittsfläche a.6 des Konfusors 6 und die offene Querschnittsfläche A.7 der zylindrischen oder annähernd zyl i nd ri sch en E ng stel l e 7 i n d em Hoh l ra u m 4 d es Hoh l körpers 3 e i n Querschnittsflächenverhältnis av im Bereich von 1 ,09 bis 2,0, vorzugsweise von 1 ,22 bis 1 ,58, auf, wobei die offene Querschnittsfläche A.6 sich aus der Differenz zwischen der Querschnittsfläche a.6 des Konfusors 6 und der Ventiltellerfläche A.9 des Ventiltellers 9 errechnet.

Der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle 7 in dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 ist in Strömungsrichtung S (Pfeil) des Fluidstroms 2, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 unmittelbar ein Diffusor H nachgeordnet. Der als ein Einstufendiffusor ausgebildete Diffusor 1 1 weist eine Länge L.1 1 im Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 20 bis 50 mm, und einen Winkel α von 60 bis 90°, vorzugsweise von 70 bis 80°, auf. Überdies weisen die in Strömungsrichtung S (Pfeil) des Fluidstroms 2, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 geordneten Bereiche des Hohlraums 4 des Hohlkörpers 3 folgende Eigenschaften auf:

- die eine Längsachse L.5 aufweisende Einlassöffnung 5 weist einen Durchmesser D.5 im Bereich von 10 bis 60 mm, vorzugsweise von 15 bis 50 mm, auf; - ein Übergangsbereich 12, der gegebenenfalls mit Radien versehen sein kann (vgl. Figur 3), weist einen Übergangswinkel ß im Bereich von 60 bis 1 20°, vorzugsweise von 80 bis 100°, insbesondere von 85 bis 95° auf;

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

- der rotationssymmetrische Konfusor 6 weist eine Länge L.6 im Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 20 bis 50 mm, und einen Winkel γ von 60 bis 90°, vorzugsweise von 70 bis 80°, auf.

Die Einlassöffnung 5 in dem Hohlkörper 3 ist derart angeordnet, dass deren Längsachse L.5 sich mit der Längsachse L.4 des Hohlraums 4 des Hohlkörpers 2 in einem Schnittpunkt P schneidet. Die beiden sich in dem Schnittpunkt P schneidenden Längsachsen L.5, L.4 weisen einen Schnittwinkel δ im Bereich von 60 bis 120°, vorzugsweise von 80 bis 100°, insbesondere von 85 bis 95° auf. In vorliegender Ausführungsform weist der Schnittwinkel δ beispielsweise einen Wert von 90° auf, das heißt er ist rechtwinklig.

Der Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 ist zudem derart ausgebildet, dass der eine Strömungsrichtung S (Pfeil) aufweisende Fluidstrom 2, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom 2.1 staupunktsfrei oder annähernd staupunktsfrei und rotati- onsfrei oder annähernd rotationsfrei in Bezug auf die Längsachse L.4 des Hohlraums 4 durch ihn strömt. Die Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch eine zweite Ausfüh- rungsform eines erfindungsgemäßen Ventils 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2 (Pfeil), insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 (Pfeil) in einer geschlos- senen Betriebsposition BG. Auch dieser Faserstoffsuspensionsstrom 2.1 kann beispielsweise in einer dem Fachmann bekannten Maschine 200 zur Herstellung e i n e r F a se rstoffba h n , i n s be so n d e re e i n e r Pa p i e r-, Karton- oder Verpackungspapierbahn geführt sein (vgl. Figur 5). Da der konstruktive Grundaufbau dieser zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils 1 im Wesentlichen dem Grundaufbau der in der Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils 1 entspricht, wird hiermit auf die Beschreibung der Figur 1 verwiesen. Im Unterschied zu der in der Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils 1 ist in der vorliegenden zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils 1 der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle 7 in dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 in Strömungsrichtung S (Pfeil) des Fluidstroms 2, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 mittelbar ein als separates Bauteil ausgebildeter Diffusor 1 1 nachgeordnet. Die mittelbare Nachordnung sieht vor, dass ein als separates Bauteil ausgebildetes Übergangsstück 14 zwischen der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle 7 in dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 und dem Diffusor 1 1 angeordnet ist. Das Übergangsstück 14 weist hierbei einen Durchmesser D.14 auf, der wertmäßig dem Durchmesser D.7 der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle 7 entspricht.

Der wiederum als ein Einstufendiffusor ausgebildete Diffusor 1 1 weist eine Länge L.1 1 im Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 20 bis 50 mm, und einen Winkel α von 60 bis 90°, vorzugsweise von 70 bis 80°, auf. Auch ist deutl ich erken n bar, dass der Ventiltel lerd urch messer D .9 des Ventiltellers 9 der vorzugsweise rotationssymmetrischen Ventilstange 8 derart dimensioniert ist, dass in der geschlossenen Betriebsposition BG des erfindungsgemäßen Ventils 1 die offene Mindestringfläche A _min zwischen dem Konfusor 6 und dem Ventilteller 9 eine Ringbreite b von mindestens 0,2 mm, vorzugsweise von mindestens 0,5, insbesondere von mindestens 0,75 mm aufweist.

Die Figur 3 zeigt eine schematische und teilweise Längsschnittdarstellung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils 1 der Figur 1 .

Die vorzugsweise rotationssymmetrische Ventilstange 8 selbst ist mittels eines eine Führungsöffnung 15, insbesondere Führungsbohrung 15.1 aufweisenden und lediglich schematisch dargestellten Nockens 16 in den Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 hineingeführt. Der Nocken 1 1 ist ortsfest in dem Hohlkörper 3 gelagert.

Der Nocken 1 1 ist derart dimensioniert und angeordnet, dass er den vorhandenen örtlichen offenen Strömungsquerschnitt Q _v im Vergleich mit dem theoretischen örtlichen offenen Strömungsquerschnitt Q _t um maximal 60 %, vorzugsweise um maximal 50 %, insbesondere um maximal 40 % verkleinert. Der theoretische örtliche offene Strömungsquerschnitt Q _t ist hierbei definitionsgemäß der offene Strömungsquerschnitt ohne Nocken.

Auch ist der Übergangsbereich 12, der einen Übergangswinkel ß im Bereich von 60 bis 120°, vorzugsweise von 80 bis 100°, insbesondere von 85 bis 95° aufweist, mit Radien 17 versehen.

Der Fluidstrom 2 (Pfeil) ist außerhalb des Nockens 16 vorzugsweise mit dem Radius von 0,5 bis 5, vorzugsweise von 1 bis 2,5 · dem Durchmesser D.5 der Einlauföffnung 5 geführt (vgl. Figur 1 ). Die Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer dritten Ausführungs- form eines erfindungsgemäßen Ventils 1 zum Regulieren eines Fluidstroms 2 (Pfeil), insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 (Pfeil) in einer geschlossenen offenen Betriebsposition BG. Auch dieser Faserstoffsuspensionsstrom 2.1 kann beispielsweise in einer dem Fachmann bekannten Maschine 200 zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn geführt sein (vgl. Figur 5).

Da der konstruktive Grundaufbau dieser dritten Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Ventils 1 im Wesentlichen dem Grundaufbau der in der Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils 1 entspricht, wird hiermit auf die Beschreibung der Figur 1 verwiesen.

Im Unterschied zu der in der Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils 1 ist in der vorliegenden zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils 1 der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle 7 in dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 in Strömungsrichtung S (Pfeil) des Fluidstroms 2, insbesondere Faserstoffsuspensionsstroms 2.1 mittelbar ein als separates Bauteil ausgebildeter Diffusor 1 1 nachgeordnet (vgl . Figur 2). Die mittelbare Nachordnung sieht vor, dass ein als separates Bauteil ausgebildetes Übergangsstück 14 zwischen der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle 7 in dem Hohlraum 4 des Hohlkörpers 3 und dem Diffusor 1 1 angeordnet ist (vgl. Figur 2). Das Übergangsstück 14 weist hierbei einen Durchmesser D.14 auf, der wertmäßig dem Durchmesser D.7 der zylindrischen oder annähernd zylindrischen Engstelle 7 entspricht (vgl. Figur 2).

Der als ein Mehrstufend iffusor 1 1 .1 ausgebildete Diffusor 1 1 weist eine Länge L.1 1 im Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 20 bis 50 mm, und einem anfänglichen Winkel α von 60 bis 90°, vorzugsweise von 70 bis 80°, auf. Der Mehrstufendiffusor 1 1 .1 ist mit einem Stufensprung 18 ausgebildet. Und die Figur 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines bekannten sektionierten Verdünnungswasser-Stoffauflaufs 100, der eine Vielzahl von zueinander beabstandeten erfindungsgemäßen Ventilen 1 umfasst. Der dargestellte Verdünnungswasser-Stoffauflauf 100 ist Bestandteil einer nicht weiters dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Maschine 200 zu r Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension. Er umfasst eine wenigstens eine Faserstoffsuspension 101 zuführenden Zuführvorrichtung 102 und ein Turbulenzerzeugungsmittel 103, in welchem beim Betrieb des Ver- dünnungswasser-Stoffauflaufs 100 die wenigstens eine Faserstoffsuspension 101 durch eine Vielzahl von in Zeilen und in Spalten angeordneten Strömungskanälen 104 strömt, dadurch in eine Strömungsrichtung aufweisende Faserstoffsuspensi- onsteilströme aufgeteilt und nach dem Austritt aus dem Turbulenzerzeugungs- mittel 1 03 in einer vorzugsweise masch inen breiten Kammer 1 05 wieder zusammengeführt wird.

Stromaufwärts des Turbulenzerzeugungsmittels 103 sind mehrere eine jeweilige Längsrichtung aufweisende und in Breitenrichtung des Stoffauflaufs zueinander beabstandete Mittel 106 zur vorzugsweise regel-/steuerbaren Zudosierung von einem Fluid 2 in Fluidteilströmen 2.T in die wenigstens eine Faserstoffsuspension 101 vorgesehen. Hinsichtlich der konstruktiven und funktionalen Ausgestaltung der Mittel wird auf die nachfolgenden acht deutschen Patentanmeldungen des Anmelders verwiesen, deren Offenbarungsgehalte hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht werden:

1 . DE 10 2008 054 893.6 vom 18.12.2008:

HPA14251 DE -„MJ ΙΙ-3-Spalten";

2. DE 10 2008 054 894.4 vom 18.12.2008:

HPA14252 DE -„MJ M-EdgeModule";

3. DE 10 2008 054 896.0 vom 18.12.2008:

HPA14253 DE -„MJ Il-Druckverlustverteilung"; 4. DE 10 2008 054 897.9 vom 18.12.2008:

HPA14263 DE -„MJ Il-Schichtenlose Hilfsstoffzugabe";

5. DE 10 2008 054 898.7 vom 18.12.2008:

HPA14265 DE -„MJ M-DoS-TE-Geometrie";

6. DE 10 2008 054 899.5 vom 18.12.2008:

HPA14310 DE -„MJ Il-Verteilrohrlochplattendicke";

7. DE 10 2009 027 013.2 vom 18.06.2009:

HPA14466 DE -„MJ ll-W-STA"; und

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

HPA14569 DE -„MJ ll-W-STA (Dosierrohr)".

Der dargestellte Verdünnungswasser-Stoffauflauf 100 weist bevorzugt eine Teilungsbreite T (Sektionsbreite) der Mittel 106 von N · 25 mm oder N · 33,3 mm auf, wobei N eine natürliche Zahl ist.

Das erfindungsgemäße Ventil 1 dient also zum Regulieren des Fluidstroms 2, insbesondere Fluidteilstroms 2.T. In dargestellter Ausführung ist der Fluidstrom 2, insbesondere Faserstoffsuspensionsstrom 2.1 ein Verdünnungswasser-Strom bzw. Siebwasser-Strom, der Anteile an Feststoffen einer Faserstoffsuspension enthält.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Ventil der eingangs genannten Arten geschaffen wird, welches die genannten Nachteile des Stands der Technik weitestgehend reduziert, vorzugsweise sogar gänzlich vermeidet. Insbesondere wird ein verbessertes und praxistauglicheres Ventil angegeben, dessen Kennlinie möglichst linear verläuft und das einen minimalen Druckverlust bei einem großen Durchsatzverhältnis von Maximaldurchsatz zu Minimaldurchsatz aufweist. Zudem kann es bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen kavitationsfrei betrieben werden. Bezuqszeichenliste

1 Ventil

2 Fluidstrom (Pfeil)

2.1 Faserstoffsuspensionsstrom (Pfeil)

2.T Fluidteilstrom

3 Hohlkörper

4 Hohlraum

5 Einlassöffnung

6 Konfusor

7 Engstelle

8 Ventilstange

9 Ventilteller

10 Betätigungsmittel

1 1 Diffusor

1 1 .1 Mehrstufendiffusor

12 Übergangsbereich

13 Bereich

14 Übergangsstück

15 Führungsöffnung

15.1 Führungsbohrung

16 Nocken

17 Radius

18 Stufensprung

100 (Verdünnungswasser-)Stoffauflauf

101 Faserstoffsuspension

02 Zuführvorrichtung

103 Turbulenzerzeugungsmittel

104 Strömungskanal

105 Kammer

106 Mittel 200 Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

A.6 Querschnittsfläche (Konfusor)

a.6 Offene Querschnittsfläche (Konfusor)

A.6max Maximale offene Querschnittsfläche (Konfusor)

A.7 Offene Querschnittsfläche (Engstelle)

A.9 Ventiltellerfläche

Amin Offene Mindestringfläche

AV Querschnittsflächenverhältnis

av Querschnittsflächenverhältnis

B Betriebsposition

b Ringbreite

BG Geschlossene Betriebsposition

D.5 Durchmesser (Einlassöffnung)

D.7 Durchmesser (Engstelle)

D.9 Ventiltellerdurchmesser

D.13 Durchmesser (Bereich)

D.14 Durchmesser (Übergangsstück)

L.4 Längsachse

L.5 Längsachse

L.6 Länge (Konfusor)

L.7 Länge (Engstelle)

L.1 1 Länge (Diffusor)

L.13 Länge (Bereich)

P Schnittpunkt

Qt Theoretischer örtlicher offener Strömungsquerschnitt

Q _v Vorhandener örtlicher offener Strömungsquerschnitt

S Strömungsrichtung (Pfeil)

T Teilungsbreite (Sektionsbreite)

V Verschiebung (Doppelpfeil)

Vmax Minimalvolumenstrom

Vmin Minimalvolumenstrom α Winkel (Diffusor) ß Übergangswinkel γ Winkel (Konfusor) δ Schnittwinkel