Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Rotationsdämpfer mit einem Dämpfergehäuse zur Verwendung mit einer Armatur, wobei in dem Dämpfergehäuse eine Fluidkammer und ein beweglich in der Fluidkammer angeordneter Läufer mit mindestens einem Fluid-Verdrängungskörper vorgesehen sind, wobei der Läufer mittels einer auf das Stellglied einer Armatur angepassten Kupplungskontur antreibbar ist und wobei die Kupp- lungskontur in einer das Dämpfergehäuse durchdringenden Durchgangsöff- nung vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Armatur mit dem vorstehenden hydraulischen Rotationsdämpfer.

Hydraulische Rotationsdämpfer sind aus der Praxis bekannt und somit Stand der Technik. Sie werden bei verschiedenen technischen Anwendun- gen verwendet, um eine Drehbewegung einer Welle und bedarfsweise eines an der Welle angeschlossenen, beliebigen Bauteils abzubremsen. So ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 1 462 047 ein hydraulischer Rotati- onsdämpfer für einen Toilettensitz und/oder eine Toilettenabdeckung bekannt.

Aus der Praxis ist auch eine Armatur mit einem hydraulischen Dämpfer bekannt. Die Druckschrift US 3,892,381 A offenbart eine als Kugelhahn ausgebildete Armatur mit einem Zylinderkolben, wobei eine Drehbewegung des Kugelhahns über einen Mechanismus in eine Linearbewegung des Zylinderkolbens innerhalb eines Zylinders übersetzt wird. Durch die Linear- bewegung des Zylinderkolbens in dem Zylinder wird ein Fluid durch eine kleine Öffnung aus dem Zylinder verdrängt und die Drehbewegung des Kugelhahns wird gedämpft. Ferner ist aus der Druckschrift DE 102008 020 975 A1 ein Absperrhahn, insbesondere Kugelhahn, für den Installationsbereich zum Absperren einer von einem Medium durchströmbaren Leitung bekannt. Der Absperrhahn umfasst ein einen Strömungsweg definierendes Gehäuse und eine Betäti- gungseinrichtung. Dabei ist die Betätigungseinrichtung drehbar am Gehäu- se befestigt und sie weist einen zwischen einer Schließstellung, in der der Strömungsweg blockiert ist, und einer Offenstellung, in der der Strömungs- weg freigegeben ist, bewegbaren Absperrkörper und eine damit drehfest verbundene Betätigungswelle auf. Der Absperrkörper und die Betätigungs- welle sind um eine gemeinsame Drehachse, die winkelig zum Strömungs- weg verläuft, drehbar. Die Betätigungseinrichtung weist auch mindestens einen Rotationsdämpfer auf, der in das Gehäuse und die Betätigungswelle integriert ist.

Aus der Druckschrift JP 2003-139265 A sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verhindern eines plötzlichen, starken Öffnens eines aus einem vollständig geschlossenen Zustand durch Luftdruck öffnenden Drosselventils bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine mit Schaufeln verse- hene Drehwelle, die mit einer Welle des Drosselventils drehbar verbunden ist und ein ebenfalls drehbares Ventilelement trägt. Die Drehwelle der Vorrichtung und die Schaufeln sind in eine Flüssigkeit eingetaucht, so dass die Drehwelle während der Rotation in der Flüssigkeit einen Rotationswi- derstand erfährt, welcher auch auf die Welle des Ventils übertragen wird.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Dämpfer sind in die zu dämp- fenden Vorrichtungen integriert und/oder oder sie basieren auf Konstruktio- nen, die es nicht gestatten, die Dämpfer in einfacher Weise - beispielsweise in der Art eines sogenannten „Plug and Play“ Systems - zwischen einer Armatur und einer funktional mit der Armatur verbundenen Vorrichtung, insbesondere einem Antrieb, anzuordnen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Rotationsdämpfer bereitzustellen, der flexibel und einfach derart mit einer Armatur oder mehreren Armaturen, insbesondere einem oder mehreren Kugelhähnen, funktionell verbindbar ist, dass der Rotationsdämpfer zwi- schen der Armatur und einer funktional mit der Armatur verbundenen Vorrichtung angeordnet ist. Insbesondere soll der Rotationsdämpfer flexibel und einfach zwischen einer Armatur und einem Antrieb für ein Stellglied der Armatur anordenbar sein. Der Rotationsdämpfer soll ferner platzsparend und möglichst einfach und kostengünstig herstellbar sein.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Der erfindungsgemäße hydraulische Rotationsdämpfer zur Verwendung mit einer Armatur umfasst ein Dämpfergehäuse, wobei in dem Dämpfergehäuse eine Fluidkammer und ein beweglich in der Fluidkammer angeordneter Läufer mit mindestens einem Fluid-Verdrängungskörper vorgesehen sind. Der Läufer ist mittels einer auf das Stellglied einer Armatur angepassten Kupplungskontur antreibbar, wobei die Kupplungskontur in einer das Dämpfergehäuse durchdringenden Durchgangsöffnung vorgesehen ist. Dabei ist die Fluidkammer vollständig innerhalb des Dämpfergehäuses angeordnet.

Die Fluidkammer ist insbesondre vollständig innerhalb des Dämpfergehäu- ses angeordnet, indem das Dämpfergehäuse eine Gehäusebasis und einen Gehäusedeckel aufweist, wobei der Gehäusedeckel lösbar mit der Gehäu- sebasis verbunden bzw. verbindbar ist. Beispielsweise kann die Gehäuse- basis napfartig und der Gehäusedeckel scheibenartig ausgebildet sein, so dass im verbundenen Zustand dazwischen die Fluidkammer gebildet ist. Wenn das Dämpfergehäuse eine Gehäusebasis und einen Gehäusedeckel aufweist, sind in der Gehäusebasis und in dem Gehäusedeckel miteinander korrespondierende Öffnungen angeordnet, welche in einem verbundenen Zustand der Gehäusebasis und des Gehäusedeckels die das Dämpferge- häuse durchdringende Durchgangsöffnung bilden.

Wenn der Gehäusedeckel mit der Gehäusebasis verbunden ist und der Läufer in der Fluidkammer angeordnet ist, ist die in dem Dämpfergehäuse gebildete Fluidkammer gasdicht gegenüber der Umgebung abgedichtet. Zu diesem Zweck können insbesondere statische Dichtmittel zwischen der Gehäusebasis und dem Gehäusedeckel sowie dynamische Dichtmittel zwischen der Gehäusebasis und dem Läufer vorgesehen sein.

Die Fluidkammer in dem Dämpfergehäuse ist im bestimmungsgemäßen Betrieb des erfindungsgemäßen Dämpfers vorzugsweise vollständig mit einer Flüssigkeit befüllt. Als Flüssigkeit sind beispielsweise Wasser oder Öl geeignet.

Insbesondere dient der erfindungsgemäße hydraulische Rotationsdämpfer zur Verwendung mit einem Kugelhahn mit einem aus dem Gehäuse des Kugelhahns hervorragenden Stellglied.

Im bestimmungsgemäßen Betrieb des hydraulischen Rotationsdämpfers ist das Dämpfergehäuse kraftschlüssig und/oder formschlüssig an einem starren Gegenstand, beispielsweise dem Gehäuse einer Armatur, befestigt. Die kraftschlüssige und/oder formschlüssige Befestigung des Dämpferge- häuses an dem starren Gegenstand kann beispielsweise mittels einer Schraubenverbindung, einer Stiftverbindung, einer Clipverbindung und/oder einer Überwurfmutter realisiert sein. Derartige Verbindungen gestatten ein einfaches Befestigen bzw. Montieren des Dämpfergehäuses an dem Ge- genstand sowie ein einfaches Demontieren bzw. Austauschen. Alternativ können auch andere kraftschlüssige und/oder formschlüssige Möglichkeiten zum Befestigen des Dämpfergehäuses an dem Gegenstand genutzt werden, die für den jeweiligen Anwendungsfall geeignet sind.

Wenn der Rotationsdämpfer bestimmungsgemäß an dem starren Gegen- stand, beispielsweise dem Gehäuse einer Armatur, angeordnet ist, umgreift die Kupplungskontur des Rotationsdämpfers zumindest teilweise ein aus dem Gehäuse einer Armatur hervorragendes Stellglied. Zu diesem Zweck weist die Kupplungskontur eine Geometrie auf, welche derart auf das Stellglied der Armatur angepasst ist, dass das Stellglied formschlüssig und/oder kraftschlüssig auf einfache Weise mit der Kupplungskontur ver- bindbar und wieder lösbar ist. Insbesondere können die Geometrie der Kupplungskontur und die Geometrie des Stellglieds hierfür zumindest teilweise komplementär ausgebildet sein.

Wenn im bestimmungsgemäßen Betrieb des erfindungsgemäßen Rotations- dämpfers das Stellglied einer Armatur fest mit der Kupplungskontur verbun- den ist und das Dämpfergehäuse fest mit einem starren Gegenstand, beispielsweise dem Gehäuse der Armatur, verbunden ist, ist eine Bewegung des Stellglieds der Armatur auf den Läufer mit dem mindestens einen Fluid- Verdrängungskörper übertragbar. Der Läufer und der Fluid- Verdrängungskörper werden dann durch die Flüssigkeit in der Fluidkammer hindurchbewegt. Dabei strömt die Flüssigkeit durch einen zwischen dem Läufer mit dem Fluid-Verdrängungskörper und der Fluidkammerwand definierten Strömungsquerschnitt an dem Läufer mit dem Fluid- Verdrängungskörper vorbei und/oder durch eine in dem Fluid- Verdrängungskörper ausgebildete Öffnung hindurch. Dabei wirkt von der Flüssigkeit eine Gegenkraft auf den Läufer und den Fluid- Verdrängungskörper, welche der Bewegung des Läufers und des Fluid- Verdrängungskörpers entgegenwirkt. Diese Gegenkraft bremst die Bewe- gung des Läufers und des damit verbundenen Stellglieds.

Die Größe der Gegenkraft ist abhängig von dem Verhältnis der Größe der Querschnittsfläche des durch die Flüssigkeit bewegten Läufers mit dem Fluid-Verdrängungskörper in der Bewegungsrichtung zu der Größe des Strömungsquerschnitts der Flüssigkeit. Demnach ist die auf den Fluid- Verdrängungskörper wirkende Gegenkraft groß, wenn der Läufer mit dem Fluid-Verdrängungskörper in der Bewegungsrichtung eine große Quer- schnittsfläche aufweist und der Strömungsquerschnitt in der Fluidkammer um den Fluid-Verdrängungskörper herum klein ist. Hingegen ist die auf den Fluid-Verdrängungskörper wirkende Gegenkraft klein, wenn der Läufer mit dem Fluid-Verdrängungskörper in der Bewegungsrichtung eine kleine Querschnittsfläche aufweist und der Strömungsquerschnitt in der Fluid- kammer um den Fluid-Verdrängungskörper herum groß ist. Des Weiteren ist die Gegenkraft auch abhängig von der Viskosität der Flüssigkeit in der Fluidkammer. Je höher die Viskosität ist, desto höher ist auch die auf den Läufer mit dem Fluid-Verdrängungskörper wirkende Gegenkraft

Mit den vorstehenden Merkmalen kann der Rotationsdämpfer besonders flexibel eingesetzt werden. Denn aufgrund des an einem starren Gegen- stand, beispielsweise einem Gehäuse einer Armatur, anbringbaren Gehäu- ses und der Kupplungskontur kann ein einziger Rotationsdämpfer je nach Bedarf an einer Mehrzahl von Armaturen angebracht werden. Die Dämpfung des Rotationsdämpfers durch eine Bewegung des Läufers mit dem mindes- tens einen Fluid-Verdrängungskörper in einer Flüssigkeit erzielt eine hervorragende Dämpfleistung bei besonders platzsparender Konstruktion des erfindungsgemäßen Dämpfers. Insbesondere kann mit dem vorstehend beschriebenen Rotationsdämpfer ein sogenanntes dynamisches Dämp- fungsverhalten erzielt werden, bei welchem eine der Bewegung des Stell- glieds einer Armatur entgegenwirkende Dämpfung umso stärker ausgebildet ist, je schneller das Stellglied der Armatur und somit der Läufer und die Verdrängungskörper in der Fluidkammer bewegt werden. Ferner ist durch den erfindungsgemäßen Dämpfer mit nur geringem Verschleiß zu rechnen, da die Dämpfung nicht durch eine mechanische Reibung, sondern durch einen hydrostatischen Druck erzielt wird. Somit kann auch ein Stellglied einer besonders große Stellkräfte erzeugenden Armatur zuverlässig ge- dämpft werden.

Ferner ist bei dem Rotationsdämpfer mit der vollständig innerhalb des Dämpfergehäuses angeordneten Fluidkammer die Flexibilität des Rotati- onsdämpfers hinsichtlich der Verwendung mit Armaturen sehr hoch. Denn aufgrund der geschlossenen Fluidkammer kann der Rotationsdämpfer sehr schnell und einfach an eine Mehrzahl verschiedener Armaturen angeschlos- sen werden. Es ist dann im Zuge der Installierung des Dämpfers an der Armatur kein Abdichten und Befüllen der Fluidkammer erforderlich. Viel- mehr kann der Dämpfer gemäß einem „Plug and Play“-System verwendet werden. Ferner sind durch die geschlossene Form auch die Dämpfungsei- genschaften weiter verbessert, da der Strömungsquerschnitt innerhalb der Fluidkammer unabhängig von der mit dem Dämpfer verbundenen Armatur immer gleich ist.

Gemäß einer geeigneten Weiterbildung des Rotationsdämpfers kann der Läufer drehbar oder schwenkbar in dem Dämpfergehäuse gelagert sein. Wenn im bestimmungsgemäßen Betrieb des erfindungsgemäßen Rotations- dämpfers das Stellglied einer Armatur drehfest mit der Kupplungskontur verbunden ist und das Dämpfergehäuse drehfest mit einem starren Gegen- stand, beispielsweise dem Gehäuse der Armatur, verbunden ist, ist eine Dreh- oder Schwenkbewegung des Stellglieds der Armatur auf den Läufer mit dem mindestens einen Fluid-Verdrängungskörper übertragbar. Die Bewegung des Läufers in der Fluidkammer kann dann ebenfalls eine Drehbewegung, bevorzugt eine Schwenkbewegung sein. Eine Drehbewe- gung bedeutet, dass die Kupplungskontur und der Läufer mit dem Fluid- Verdrängungskörper (mindestens einmal) vollständig um eine Drehachse drehbar sind. Zum Ausführen einer Schwenkbewegung sind die Kupplungs- kontur und der Läufer nur um einen bestimmten Winkel um die Drehachse drehbar, welcher kleiner als 360° ist, insbesondere kleiner als 180° und vorzugsweise kleiner als 120°. Der drehbar oder schwenkbar gelagerte Läufer kann zumindest einen drehbar oder rotierbar in dem Rotationsdämp- fer gelagerten Ringabschnitt und mindestens einen Fluid- Verdrängungskörper aufweisen.

Gemäß einer weiteren geeigneten Weiterbildung des Rotationsdämpfers sind an dem Läufer gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Fluid-Verdrängungskörper angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist eine Mehrzahl von Fluid-Verdrängungskörpern in im Wesentlichen gleichen Abständen zueinander in Umfangsrichtung an dem Ringabschnitt des Läufers angeordnet.

Vorzugsweise weist der Läufer zwei einander gegenüberliegend angeordne- te Fluid-Verdrängungskörper (also um 180° versetzte) oder drei im Abstand von 120° versetzt angeordnete Fluid-Verdrängungskörper auf. Die Fluid- Verdrängungskörper sind vorzugsweise identisch ausgebildet. Dadurch sind die auf den Läufer wirkenden Kräfte homogen verteilt und der Einfluss von Biegemomenten - insbesondere auf ein mit dem Rotationsdämpfer verbun- denes Stellglied - ist reduziert. Auch die Lagerung des Läufers ist in diesem Fall besonders verschleißarm bzw. (nahezu) verschleißfrei. Sie kann dementsprechend klein dimensioniert sein. Die Ausführungsform mit zwei Fluid-Verdrängungskörpern ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar, so dass diese Form bevorzugt sein kann.

Zusätzlich oder alternativ können starre Störstrukturen gleichmäßig an der Innenwand der Fluidkammer verteilt angeordnet sein, welche von der Innenwand der Fluidkammer in die Richtung der Durchgangsöffnung hervor- ragen. Durch diese Störstrukturen kann verhindert oder reduziert werden, dass die Flüssigkeit in der Fluidkammer des Rotationsdämpfers durch die Dreh- oder Schwenkbewegung des Läufers mitbewegt wird, anstatt an den Fluid-Verdrängungskörpern vorbeizuströmen. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Störstrukturen der Anzahl der Fluid-Verdrängungskörper. Wenn die Anzahl der Störstrukturen der Anzahl der Fluid-Verdrängungskörper entspricht und die Störstrukturen und die Fluid-Verdrängungskörper wie vorstehend beschrieben gleichmäßig verteilt sind, begrenzen die Störstruk- turen die Schwenkweite des Läufers auf den Winkel zwischen zwei Störstrukturen.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform weist der Rotationsdämpfer zwei oder drei Fluid-Verdrängungskörper an dem Läufer und dieselbe Anzahl von Störstrukturen in der Fluidkammer auf. Dann ist es möglich, dass der Läufer einen Schwenkwinkel von mehr als 90° ausführen kann. Stellglieder von Armaturen werden in der Praxis regelmäßig um 90° ge- schwenkt, um die Armatur zu öffnen bzw. zu schließen. Mit einem Schwenkwinkel von mehr als 90° kann der Dämpfer - ohne zwischenge- schaltete Übersetzungen - in einfacher Art und Weise mit einer derartigen Armatur Zusammenwirken, ohne dass die Fluid-Verdrängungskörper in Kontakt mit den Störstrukturen gelangt. Hierdurch ist der Verschleiß des Rotationsdämpfers besonders gering.

Bei einer weiteren geeigneten Weiterbildung des Rotationsdämpfers ist die Fluidkammer durch die Störstrukturen in mindestens zwei Teilkammern aufgeteilt, wobei in jeder der Teilkammern ein Fluid-Verdrängungskörper verschwenkbar angeordnet ist. Mit den zwei Teilkammern sind zwei räum- lich voneinander abgrenzbare Volumina der Fluidkammer gemeint, die durch Fluidkanäle fluidal miteinander verbunden oderfluidal vollständig voneinander separiert sein können. Die Störstrukturen können insbesondere derart von der Außenwand der Fluidkammer in die Richtung des in der Durchgangsöffnung angeordneten Läufers hervorragen, dass lediglich kleine fluidal durchströmbare Spalte zwischen dem Läufer und den Störstrukturen gebildet sind. In diesem Fall stehen die Teilkammern ledig- lich durch die kleinen fluidal durchströmbaren Spalte in fluidaler Verbin- dung. Alternativ können die Teilkammern vollständig separiert ausgebildet sein, beispielsweise indem in den Spalten zwischen dem Läufer und den Störstrukturen die Spalten vollständig verschließende dynamische Dichtmit- tel angeordnet sind. Durch die mindestens zwei Teilkammern mit jeweils einem darin verschwenkbar angeordneten Fluid-Verdrängungskörper kann die Dämpfungsleistung des Rotationsdämpfers besonders hoch sein. Denn dann ist es möglich, dass die Bewegung des Läufers mit den Fluid- Verdrängungskörpern in der Flüssigkeit keinen oder einen nur geringen Flüssigkeitsstrom von der einen Teilkammer in die jeweils andere Teilkam- mer zur Folge hat. Die Flüssigkeit muss zu einem großen Anteil oder vollständig an den Fluid-Verdrängungskörpern vorbeiströmen, wenn der Läufer mit den Fluid-Verdrängungskörpern in der Flüssigkeit bewegt wird. In der Praxis kann bei dem Rotationsdämpfer mit der in die Teilkammern aufgeteilten Fluidkammer ein Hochdruckbereich einer ersten Teilkammer mittels eines ersten Fluidkanals fluidal mit einem Niederdruckbereich einer zweiten Teil- kammer verbunden sein und ein Niederdruckbereich der ersten Teilkammer mittels eines zweiten Fluidkanals fluidal mit dem Hochdruckbereich der zweiten Teilkam- mer verbunden sein.

Unter Hochdruckbereich ist ein Volumen einer Teilkammer zu verstehen, das sich in der Bewegungsrichtung des Fluid-Verdrängungskörpers betrach- tet vor oder im Wesentlichen vor dem Fluid-Verdrängungskörper befindet.

Bei diesem Volumen handelt es sich um einen Hochdruckbereich, weil ein Druck von dem Fluid-Verdrängungskörper auf das in diesem Volumen enthaltene Flüssigkeit wirkt. In dem Hochdruckbereich kann ein Druck von mehr als 50 bar, vorzugsweise mehr als 100 bar und besonders bevorzugt bis zu 200 bar in der Flüssigkeit auftreten. Unter Niederdruckbereich ist ein Volumen einer Teilkammer zu verstehen, das sich in der Bewegungsrich- tung des Fluid-Verdrängungskörpers betrachtet hinter oder im Wesentlichen hinter dem Fluid-Verdrängungskörper befindet. Bei diesem Volumen handelt es sich um einen Niederdruckbereich, weil ein Sog von dem Fluid- Verdrängungskörper auf das in diesem Volumen enthaltene Flüssigkeit wirkt. Der Hochdruckbereich der ersten Teilkammer kann beispielsweise mittels eines Spaltes, wie vorstehend beschrieben, fluidal mit dem Nieder- druckbereich der zweiten Teilkammer verbunden sein. Ebenso kann der Niederdruckbereich der ersten Teilkammer beispielsweise mittels eines Spaltes fluidal mit dem Hochdruckbereich der zweiten Teilkammer verbun- den sein. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass zwei Teilkammern mit jeweils einem Hochdruckbereich und einem Niederdruckbereich vorge- sehen sind. Sie kann ebenfalls drei oder mehr Teilkammern mit jeweils mindestens einem Hochdruckbereich und mindestens einem Niederdruckbe- reich aufweisen, wobei mindestens ein Hochdruckbereich jeder dieser Teilkammern mit mindestens einem Niederdruckbereich mindestens einer der anderen Teilkammern fluidal verbunden ist. Hierfür kann eine Mehrzahl von Fluidkanälen vorgesehen sein.

In der Praxis können der erste Fluidkanal und der zweite Fluidkanal fluidal miteinander verbunden sein. Dadurch sind der Hochdruckbereich der ersten Teilkammer, der Hochdruckbereich der zweiten Teilkammer, der Nieder- druckbereich der ersten Teilkammer und der Niederdruckbereich der zweiten Teilkammer fluidal miteinander verbunden. Mittels der miteinander kommunizierenden Fluidkanäle kann die Flüssigkeit gleichmäßig auf die Hochdruckbereiche und die Niederdruckbereiche der Teilkammern verteilt werden. Dadurch sind die auf den Läufer wirkenden Kräfte besonders homogen verteilt und der Einfluss von Biegemomenten - insbesondere auf ein mit dem Rotationsdämpfer verbundenes Stellglied - ist besonders reduziert. Auch die Lagerung des Läufers ist in diesem Fall besonders verschleißarm bzw. (nahezu) verschleißfrei. Sie kann dementsprechend klein dimensioniert sein.

Zusätzlich oder alternativ kann ein Strömungsquerschnitt des ersten Fluid- kanals und ein Strömungsquerschnitt des zweiten Fluidkanals mittels einer Stelleinrichtung einstellbar ausgebildet sein. Wenn der erfindungsgemäße Rotationsdämpfer die Teilkammern aufweist und zumindest ein Teil der Flüssigkeit von den Hochdruckbereichen der Teilkammern durch die Fluid- kanäle zu mindestens einem Niederdruckbereich mindestens einer anderen Teilkammer strömt, kann mittels der Stelleinrichtung die Dämpfungsleistung des Rotationsdämpfers eingestellt werden. Das Einstellen der Dämpfungs- leistung des Rotationsdämpfer mittels des Einstellens der Strömungsquer- schnitte der Fluidkanäle kann insbesondere im alltäglichen Betrieb des Rotationsdämpfers nützlich sein. Beispielsweise kann die Dämpfungsleis- tung des Rotationsdämpfers aufgrund wetterbedingt veränderter Strö- mungseigenschaften eines durch eine mit dem Rotationsdämpfer zusam- menwirkenden Armatur strömenden Fluids verändert werden. Die Stelleinrichtung kann Sperrkörper umfassen, welche insbesondere quer zu der Strömungsrichtung der Flüssigkeit in den Fluidkanälen verstellbar angeordnet sind. Die Sperrkörper können den Strömungsquerschnitt eines Abschnitts der Strömungskanäle teilweise abdecken oder vollständig versperren. Wenn die Strömungsquerschnitte der Fluidkanäle mittels der Sperrkörper reduziert werden, indem die Sperrkörper in die Fluidkanäle eingebracht werden, kann die Dämpfungsleistung erhöht werden, weil die Flüssigkeit dann langsamer und/oder mit höherem Druck von den Hoch- druckbereichen zu den Niederdruckbereichen strömt. Dadurch wird der Bewegung des Läufers und der Fluid-Verdrängungskörper eine größere Gegenkraft entgegengesetzt als bei großen Strömungsquerschnitten der Fluidkanäle. Umgekehrt kann die Dämpfungsleistung reduziert werden, wenn die Strömungsquerschnitte der Fluidkanäle vergrößert werden, indem die Sperrkörper aus den Fluidkanälen zumindest teilweise entfernt werden, weil die Flüssigkeit dann schneller und/oder mit geringerem Druck von den Hochdruckbereichen zu den Niederdruckbereichen strömt. Vorzugsweise können der Strömungsquerschnitt des ersten Fluidkanals und der Strö- mungsquerschnitt des zweiten Fluidkanals mit der Stelleinrichtung gemein- sam und identisch eingestellt werden. Die Stelleinrichtung stellt dabei die Sperrkörper im ersten Fluidkanal und im zweiten Fluidkanal auf einander entsprechende Positionen ein, so dass die Strömungsquerschnitte im ersten Fluidkanal und im zweiten Fluidkanal gleich groß sind.

In der Praxis können der erste Fluidkanal und der zweite Fluidkanal in dem Läufer angeordnet sein. Die Fluidkanäle durchdringen den Läufer dann insbesondere als gerade und orthogonal zur Rotationsache des Läufers orientiert ausgebildete Bohrungen. Diese Ausbildung der Fluidkanäle ist besonders einfach und gestattet aufgrund der kurzen Strömungswege der Flüssigkeit durch die Fluidkanäle ein direktes Ansprechverhalten des Dämpfers.

Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die den Läufer durchdringenden Fluidkanäle fluidal miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck können beispielsweise zwei zueinander versetzt ausgebildete und sich in der Drehachse des Läufers schneidende Bohrungen derart in dem Läufer eingebracht sein, dass sie die Hochdruckbereiche der Teilkammern mit den Niederdruckbereichen der übrigen Teilkammern verbinden. Bei- spielsweise können zwei gerade, orthogonal durch die Drehachse des Läufers und um 30°, 45° oder 90° zueinander versetzt ausgebildete Boh- rungen in dem Läufer vorgesehen sein, die sich in der Drehachse des Läufers schneiden. Eine der beiden Bohrungen kann beispielsweise von dem Hochdruckbereich einer Teilkammer zu dem Hochdruckbereich der anderen Teilkammer reichen. Die andere der beiden Bohrungen kann beispielsweise von dem Niederdruckbereich einer Teilkammer zu dem Niederdruckbereich der anderen Teilkammer reichen. Wenn sich die Fluid- kanäle in dem Läufer schneiden und die Strömungsquerschnitte der Fluid- kanäle einstellbar sind, kann die Stelleinrichtung einen einzigen Sperrkörper zur Einstellung der Strömungsquerschnitte des ersten Fluidkanals und des zweiten Fluidkanals aufweisen. Denn der Sperrkörper kann dann an bzw. in den sich schneidenden Abschnitten des ersten und des zweiten Fluidkanals angeordnet sein. Die Stelleinrichtung kann beispielsweise einen als Stell- schraube ausgebildeten Sperrkörper aufweisen, wobei die Stellschraube über eine Stirnseite des Läufers in die Schnittstelle des ersten Fluidkanals mit dem zweiten Fluidkanal eindrehbar bzw. daraus herausdrehbar ange- ordnet ist. Diese Ausbildung der Stelleinrichtung ist besonders einfach, platzsparend und zuverlässig. Sie ermöglicht es, dass die Flüssigkeit mit der gleichen Geschwindigkeit und/oder dem gleichen Druck durch den ersten Fluidkanal und den zweiten Fluidkanal strömt. Dadurch sind die auf den Läufer wirkenden Kräfte homogen verteilt und der Einfluss von Biege- momenten ist weiter reduziert. Auch die Lagerung des Läufers ist in diesem Fall noch verschleißärmer bzw. (nahezu) verschleißfrei.

Bei einerweiteren geeigneten Weiterbildung des Rotationsdämpfers kann die Kupplungskontur einstückig mit dem drehbar oder schwenkbar in dem Rotationsdämpfer gelagerten Läufer verbunden sein und der Läufer mit der Kupplungskontur kann mit einem Abschnitt in der Durchgangsöffnung in dem Dämpfergehäuse angeordnet sein, wobei mindestens ein weiterer Abschnitt des Läufers in der Fluidkammer angeordnet ist. Beispielsweise kann der erste Abschnitt den in der Durchgangsöffnung in dem Dämpferge- häuse angeordneten Ringabschnitt umfassen. Der zweite Abschnitt kann beispielsweise die den Ringabschnitt umgebenden Fluid- Verdrängungskörper umfassen. Durch diese Ausbildung und Anordnung des Läufers in dem Dämpfergehäuse kann der Läufer besonders einfach mittels den Ringabschnitt außenseitig umgreifenden, ringförmigen Lagern gelagert werden.

Wenn der Läufer die beiden vorstehend beschriebenen Abschnitte aufweist, kann der Abschnitt, mit welchem der Läufer in der Durchgangsöffnung in dem Dämpfergehäuse angeordnet ist, die Kupplungskontur enthalten und die Kupplungskontur kann als Sackloch ausgebildet sein. Das Sackloch kann insbesondere an einer Stirnseite des Abschnitts angeordnet sein und in der Richtung der Drehachse des Läufers in diesen Abschnitt des Läufers hineinragen. Die Kupplungskontur ist im Wesentlichen eine in dem Läufer ausgebildete Geometrie, also eine Oberfläche, welche durch die Anordnung des Abschnitts des Läufers in der Durchgangsöffnung ebenfalls darin angeordnet ist. Durch diese Ausbildung und Anordnung der Kupplungskon- tur kann der erfindungsgemäße Rotationsdämpfer in einfacher Weise auf ein Stellglied einer Armatur aufgesteckt werden.

Damit der Rotationsdämpfer besonders einfach zwischen einer Armatur und einer funktional mit der Armatur verbundenen Vorrichtung, insbesondere einem Antrieb, anordenbar ist, kann der Rotationsdämpfer zusätzlich eine zweite Kupplungskontur aufweisen, welche auf einer der vorstehend be- schriebenen, ersten Kupplungskontur gegenüberliegenden Seite des Läufers angeordnet ist. Mit der zweiten Kupplungskontur kann der Rotati- onsdämpfer in einfacher Weise mit der funktional mit der Armatur verbun- denen Vorrichtung verbunden werden. Bei dieser Vorrichtung kann es sich insbesondere um einen Antrieb zum Antreiben des Stellglieds der Armatur handeln. In der Praxis wird regelmäßig ein Schwenkantrieb mit einer Antriebswelle verwendet, um das Stellglied einer Armatur zu betätigen. Wenn der Schwenkantrieb die Armatur mittels der Antriebswelle öffnet, kann schlagartig eine Kraft von einem durch die Armatur strömenden Medium auf das Stellglied wirken und eine schnelle Drehbewegung des Stellglieds und der damit verbundenen Antriebswelle des Antriebs verursa- chen. Eine schlagartige Kraft (Schlag) entsteht insbesondere durch ein Losbrechmoment unter Differenzdruck in der Armatur, d.h. im Falle eines aufgrund eines hohen Differenzdrucks hohen Losbrechmoments. Wird in einem solchen Fall ein pneumatischer Antrieb für eine Armatur eingesetzt, muss zunächst das Kammervolumen des pneumatischen Antriebes kompri- miert werden, bevor sich die angetriebene Armatur bewegt. Kommt die Armatur dann aus der (hohen) Haftreibung in die (geringere) Gleitreibung und beginnt dann während des Schaltens der Armatur ein Druckausgleich aufgrund der beginnenden Öffnung des Kugelhahns, sinkt das benötigte Drehmoment deutlich ab. Da die Luft im pneumatischen Antrieb dann bereits komprimiert und der Antrieb entsprechend vorgespannt ist, „schlägt“ die Armatur dann auf. Ein derartiger Schlag wird mit der Erfindung wirksam verhindert.

Die zweite Kupplungskontur kann bei einer geeigneten Weiterbildung insbesondere als hervorragender Zapfen ausgebildet sein. Dadurch kann der Rotationsdämpfer durch Aufstecken der ersten Kupplungskontur auf ein Stellglied einer Armatur mit der Armatur verbunden werden und durch Einstecken der als hervorragender Zapfen ausgebildeten zweiten Kupp- lungskontur in eine dazu komplementäre Öffnung der Vorrichtung, insbe- sondere des Antriebs, mit der Vorrichtung verbunden werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die zweite Kupplungskontur komplemen- tär zur ersten Kupplungskontur ausgebildet ist. Die Geometrie der zweiten Kupplungskontur entspricht dann im Wesentlichen der Kontur des Stell- glieds der Armatur, mit welcher der Rotationsdämpfer verbunden ist. Der Rotationsdämpfer kann dann einfach als „Plug and Play“-System in eine bereits existierende Kombination aus einer Armatur und einer Vorrichtung, insbesondere einem Antrieb, integriert werden, ohne dass ein zusätzliches Kupplungselement vorgesehen werden muss, um den Rotationsdämpfer zwischen der Armatur und der Vorrichtung anzuordnen.

Zusätzlich oder alternativ kann an dem Dämpfergehäuse mindestens ein Flanschanschluss für eine Verbindung eingebracht sein.

Ein Flanschanschluss ist insbesondere für eine Verbindung des Rotations- dämpfers mit einem starren Gegenstand, beispielsweise einem Armatur oder mehreren Armaturen, oder einer anderen Vorrichtung geeignet.

Bevorzugt ist der Flanschanschluss gemäß der Norm ISO 5210 oder ISO 5211 für die Flanschtypen F07 bis F60 und bevorzugt F10 bis F40 ausgebil- det. Ein Flanschanschluss gemäß der Norm ISO 5210 oder ISO 5211 für die Flanschtypen F07 bis F60 und bevorzugt F10 bis F40 kann insbesondere für eine Verbindung des Rotationsdämpfers mit Industriearmaturen, insbeson- dere industriell genutzten Kugelhähnen, geeignet sein, weil Industriearmatu- ren regelmäßig ebenfalls derartige Flanschanschlüsse für den Anschluss von Schwenkantrieben aufweisen.

Alternativ oder zusätzlich kann der Flanschanschluss auf zwei gegenüber- liegenden Seiten des Dämpfergehäuses ausgebildet sein.

Wenn der Rotationsdämpfer einen auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Dämpfergehäuses ausgebildeten Flanschanschluss aufweist, kann der Rotationsdämpfer auf das Stellglied der Armatur aufgesteckt und über die Flanschanschlüsse besonders einfach, fest und sicher mit dem Gehäuse der Armatur und dem Antrieb verbunden werden. Der zwischen der Armatur und dem Antrieb angeordnete Rotationsdämpfer kann dann insbesondere schnelle Drehbewegungen des Stellglieds und der Antriebswelle effizient abbremsen.

Alternativ zu der vorstehend beschrieben Ausbildung der Kupplungskontur als Sackloch kann die Kupplungskontur die Durchgangsöffnung in dem Dämpfergehäuse vollständig durchdringen. Wenn die Kupplungskontur die Durchgangsöffnung in dem Dämpfergehäuse vollständig durchdringt, kann der Rotationsdämpfer derart auf das Stellglied der Armatur aufgesteckt und über die Flanschanschlüsse mit dem Gehäuse der Armatur und dem Antrieb verbunden werden, dass das Stellglied der Armatur die Kupplungskontur durchdringt und direkt mit der Antriebswelle des Schwenkantriebs verbun- den werden kann.

In einer weiteren geeigneten Ausführungsform des Rotationsdämpfers sind die Fluidkammer und der mindestens eine Fluid-Verdrängungskörper derart aufeinander abgestimmt, dass die Größe des dazwischen gebildeten Strömungsquerschnitts variiert. Die Größe kann insbesondere in Umfangs- richtung der Fluidkammer variieren, wenn der Läufer mit dem Fluid- Verdrängungskörper in Umfangsrichtung bewegt wird.

Insbesondere kann die Fluidkammer derart ausgebildet sein, dass die Größe des Strömungsquerschnitts in einem ersten und in einem dritten Abschnitt in der Umfangsrichtung der Fluidkammer klein ist, und dass die Größe des Strömungsquerschnitts in einem zweiten, zwischen dem ersten und dem dritten liegenden Abschnitt groß ist. Wie oben beschrieben, ist das Verhältnis der Größe des Strömungsquerschnitts und der Größe des Fluid- Verdrängungskörpers in Bewegungsrichtung ein die Dämpfungsleistung bestimmender Parameter. Somit kann durch die variable Querschnittsgröße eine von der Stellung des Läufers abhängige, variable Dämpfungsleistung des Dämpfers erzielt werden.

Alternativ oder in Ergänzung dazu können in den Verdrängungskörpern oder in dem Dämpfergehäuse ein oder mehrere Strömungskanäle ausgebildet sein, deren Strömungsquerschnitt mittels eines Bimetalls eine temperatur- abhängig variable Größe aufweist. So kann eine temperaturabhängige Viskosität ausgeglichen und/oder ein gewünschtes, mit der Temperatur veränderliches Dämpfungsverhalten voreingestellt werden. Bestimmungsgemäß ist der mindestens eine Fluid-Verdrängungskörper in einer unbelasteten Ruhestellung des Rotationsdämpfers in dem ersten oder in dem dritten Abschnitt angeordnet. Wenn der Rotationsdämpfer aus dieser Ruhestellung heraus eine Dreh- oder Schwenkbewegung des Stellglieds einer Armatur dämpft, ist die Dämpfungsleistung des Dämpfers zu Beginn und zum Ende der Bewegung (im ersten und im dritten Abschnitt) groß und in der Mitte (im zweiten Abschnitt) geringer. Hierdurch kann ein idealer Kompromiss aus einer hohen Dämpfungsleistung, einer kurzen Schaltzeit und geringen, auf den Rotationsdämpfer wirkenden Kräften erzielt werden Die vorstehende Ausführung mit drei Abschnitten mit variierender Größe des Strömungsquerschnitts ist nur beispielhaft genannt. Es können auch mehr oder weniger variierende und/oder andersartig variierende Abschnitte vorgesehen sein, die für den jeweiligen Anwendungsfall einer Dämpfung geeignet sind.

Bei einer weiteren geeigneten Ausführungsform des Rotationsdämpfers sind das Dämpfergehäuse und der Läufer oder zumindest der mindestens eine Fluid-Verdrängungskörper aus Werkstoffen mit unterschiedlicher Wär- meausdehnung gebildet. Dabei sind die Werkstoffe derart aufeinander abgestimmt, dass die Größe des Strömungsquerschnitts zwischen dem

Dämpfergehäuse und dem mindestens einen Fluid-Verdrängungskörper bei Erwärmung des Rotationsdämpfers derart verändert wird, dass die der Drehbewegung des Läufers entgegenwirkende Gegenkraft trotz wärmebe- dingt veränderter Viskosität der Flüssigkeit in der Fluidkammer nahezu unverändert bleibt. Damit sind insbesondere Abweichungen von weniger als 20 Prozent, vorzugsweise weniger als 10 Prozent und besonders bevorzugt weniger als 5 Prozent gemeint.

Wie oben beschrieben, ist die Dämpfungsleistung des Dämpfers sowohl von dem Verhältnis der Größe des Strömungsquerschnitts zu der Größe des Fluid-Verdrängungskörpers in Bewegungsrichtung als auch von der Viskosi- tät der Flüssigkeit in der Fluidkammer abhängig. Die Größe des Strömungs- querschnitts ist aufgrund der Wärmedehnung der verwendeten Werkstoffe temperaturabhängig. Auch die Viskosität der Flüssigkeit in der Fluidkammer ist temperaturabhängig. Somit besteht ein Zusammenhang zwischen der Dämpfungsleistung des Rotationsdämpfers und der Temperatur. Dieser Zusammenhang wird vorzugsweise durch eine geeignete Auswahl der Werkstoffe des Dämpfergehäuses und der Läufer und/oder des Dämpferge- häuses und der Fluid-Verdrängungskörper sowie der Flüssigkeit in der Fluidkammer derart ausgenutzt, dass die Dämpfungsleistung des Rotati- onsdämpfers unabhängig von der Temperatur im Wesentlichen konstant ist. Dafür sind die Werkstoffe derart auszuwählen, dass die Größe des Strö- mungsquerschnitts zunimmt, wenn die Viskosität der Flüssigkeit steigt und dass die Größe des Strömungsquerschnitts abnimmt, wenn die Viskosität der Flüssigkeit sinkt. Ferner sind die Werkstoffe und die Konstruktion des Dämpfergehäuses und des Läufers bzw. der Fluid-Verdrängungskörper derart auszuwählen und aufeinander abzustimmen, dass der Rotations- dämpfer und insbesondere das Dämpfergehäuse einen Innendruck von bis zu 200 bar in der Fluidkammer aufnehmen kann, ohne dadurch beschädigt zu werden. Drücke von bis zu 200 bar können insbesondere in den Hoch- druckbereichen der Fluidkammer auftreten, wie weiter oben beschrieben. Insbesondere können das Dämpfergehäuse und der Läufer bzw. die Fluid- Verdrängungskörper Wechselspannungen aufnehmen, die aus einem hydrodynamischen Innendruck von bis zu 200 bar in der Fluidkammer auf diese Bauteile wirken.

Zusätzlich oder alternativ kann bei dem Rotationsdämpfer mindestens ein Druckausgleichskolben fluidal mit der Fluidkammer verbunden sein. Der mindestens eine Druckausgleichskolben kann insbesondere in einer Druck- ausgleichskammer angeordnet sein. Druckausgleichskolben sind insbeson- dere wichtig, wenn die Fluidkammer vollständig mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist. Derartige Flüssigkeiten expandieren regelmäßig temperaturinduziert und können bei einer Temperaturveränderung eine

Spannung auf das Dämpfergehäuse ausüben. Um eine auf das Dämpferge- häuse wirkende Spannung durch das Fluid zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren ist der mindestens eine Druckausgleichskolben verschieblich in der Druckausgleichskammer angeordnet. Wenn die Flüssigkeit in der Fluidkammer expandiert und eine Druckspannung auf das Dämpfergehäuse und den mindestens einen Druckausgleichskolben ausübt, kann der Druck- ausgleichskolben in die Druckausgleichskammer hineinbewegt werden und dadurch den Druck der Flüssigkeit auf das Dämpfergehäuse kompensieren.

Vorzugsweise ist in der Druckausgleichskammer auf der der Flüssigkeit gegenüberliegenden Seite des Druckausgleichskolbens ein elastisches Mittel angeordnet, welches gegen den Druck der Flüssigkeit in der Fluid- kammer wirkt. Weiter bevorzugt ist die Druckausgleichskammer mit dem Druckausgleichskolben in dem Dämpfergehäuse angeordnet. Dadurch ist der Rotationsdämpfer besonders platzsparend ausgebildet und unempfind- lich gegenüber mechanischen Einflüssen von außen.

Ferner wird auf die Möglichkeit verwiesen, ein federbelastetes Rückschlag- ventil im Dämpfungsgehäuse oder im Läufer derart anzuordnen, dass bei Überschreiten eines gewissen Drucks die Dämpfung begrenzt wird. So kann ein nicht-linearer Dämpfungsverlauf erzeugt werden.

Die Erfindung betrifft auch eine Armatur mit einem Armaturgehäuse; einem in dem Armaturgehäuse drehbar gelagerten Sperrkörper, welcher über ein Stellglied derart drehbar angeordnet ist, dass das Drehventil in mindestens eine geöffnete Stellung und in mindestens eine geschlossene Stellung bringbar ist; mindestens einem Zuströmabschnitt und mindestens einem Abströmabschnitt zur Integration der Armatur in eine Fluidleitung, wobei der Zuströmabschnitt und der Abströmabschnitt in der geöffneten Stellung des Sperrkörpers durchströmbar verbunden sind und in der geschlossenen Stellung des Drehventils der Zuströmabschnitt und der Abströmabschnitt fluidal separiert sind.

Erfindungsgemäß ist bei der Armatur ein wie vorstehend beschriebener hydraulischer Rotationsdämpfer lösbar mit dem Armaturgehäuse verbun- den, wobei das Stellglied drehfest mit der Kupplungskontur verbunden ist. Für die damit verbundenen Vorteile wird hiermit noch einmal auf die vorste- hend im Zusammenhang mit dem Rotationsdämpfer beschriebenen Vorteile verwiesen. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydrauli- schen Rotationsdämpfers in einer Ansicht von oben mit zur Hälfte geschnittenen Gehäusedeckel;

Fig. 2 den hydraulischen Rotationsdämpfer aus Fig. 1 in einer geschnittenen Seitenansicht entlang der in Fig. 1 gezeigten Schnittlinie B-B;

Fig. 3 den hydraulischen Rotationsdämpfer aus Fig. 1 in einer geschnittenen Seitenansicht entlang der in Fig. 1 gezeigten Schnittlinie A-A;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydrauli- schen Rotationsdämpfers in einer Ansicht von oben mit zur Hälfte geschnittenen Gehäusedeckel; Fig. 5 den hydraulischen Rotationsdämpfer aus Fig. 4 in einer geschnittenen Seitenansicht entlang der in Fig. 4 gezeigten Schnittlinie B-B;

Fig. 6 den hydraulischen Rotationsdämpfer aus Fig. 4 in einer geschnittenen Seitenansicht entlang der in Fig. 4 gezeigten Schnittlinie A-A. Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform des vorliegenden hydraulischen Rotationsdämpfers in unterschiedlichen Ansichten und die Figuren 4 bis 6 zeigen eine zweite Ausführungsform in unterschiedlichen Ansichten. In den Zeichnungen sind identische oder zumindest funktions- gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Nachfolgend wird zunächst die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotations- dämpfers beschrieben. Anschließend werden die Unterschiede der zweiten Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform beschrieben. Die nicht explizit beschriebenen Merkmale der zweiten Ausführungsform stim- men mit den Merkmalen der ersten Ausführungsform überein.

Der Rotationsdämpfer zur Verwendung mit einer Armatur weist ein Dämpfergehäuse 10 auf, das aus einer Gehäusebasis 12 und einem Ge- häusedeckel 14 zusammengesetzt ist. In dem Dämpfergehäuse 10 sind eine mit einer Flüssigkeit (nicht dargestellt) gefüllte Fluidkammer 16 und ein beweglich in der Fluidkammer 16 angeordneter Läufer 18 angeordnet. Entlang des Umfangs weisen die Gehäusebasis 12 und der Gehäusedeckel 14 Bohrungen auf, die als Flanschanschluss für eine Verbindung gemäß der Norm ISO 5211 für einen Flasch des Flanschtyps F07 bis F60 und bevor- zugt F10 bis F40 dienen.

Der Läufer 18 weist einen zentralen Ringabschnitt 20 auf, welcher in einer das Dämpfergehäuse 10 durchdringenden Durchgangsöffnung 22 angeord- net ist. Ferner weist der Läufer 18 zwei einstückig mit dem Ringabschnitt 20 verbundene und von dem Ringabschnitt 20 in die Fluidkammer 16 hervorra- gende Fluid-Verdrängungsköper 24a, 24b sowie eine einstückig in dem Ringabschnitt 20 ausgebildete Kupplungskontur 26 auf. Die Kupplungskon- tur 26 ist demnach eine Oberfläche in dem Ringabschnitt 20 des Läufers 18.

Die Fluid-Verdrängungsköper 24a, 24b sind geometrisch identisch ausge- bildet und liegen auf die Drehachse des Ringabschnitts 20 bezogen einan- der gegenüber. Sie weisen vorliegend die Form von Hammerköpfen auf, die sich über die gesamte Höhe der Fluidkammer 16 erstrecken, wie beispiels- weise in Figur 2 zu erkennen ist. Selbstverständlich können die Fluid- Verdrängungsköper 24a, 24b auch andere Formen, die für die Erfindung geeignet sind, aufweisen. Beispielsweise können die Fluid- Verdrängungsköper 24a, 24b jeweils als senkrecht in der Fluidkammer 16 stehende Fläche (nicht dargestellt) ausgebildet sein. Alternativ können die Fluid-Verdrängungskörper 24a, 24b beispielsweise auch jeweils als Mehr- zahl von flach in der Fluidkammer 16 liegenden, beabstandeten Flächen (ebenfalls nicht dargestellt) ausgebildet sein. Wichtig ist nur, dass die Fluid- Verdrängungskörper 24a, 24b in der Fluidkammer 16 beweglich sind, wie weiter unten genauer beschrieben ist.

Die Kupplungskontur 26 ist geometrisch komplementär zu dem Stellglied (nicht dargestellt) einer Armatur (ebenfalls nicht dargestellt) ausgebildet. In der ersten Ausführungsform des Rotationsdämpfers durchdringt die Kupp- lungskontur 26 den Läufer 18 vollständig und kann mit einem als Vierkant- stab ausgebildeten Stellglied einer Armatur derart Zusammenwirken, dass der Läufer 18 mittels der Kupplungskontur 26 in der Gestalt einer Schwenk- bewegung antreibbar ist. Dabei kann der Vierkantstab die Kupplungskontur 26 und somit den gesamten Dämpfer durchragen, um auch mit einem Antrieb verbunden werden zu können. Natürlich kann die Kupplungskontur 26 auch jede andere Form, die für die Erfindung geeignet ist, aufweisen. Sie kann insbesondere jede beliebige Geometrie aufweisen, die eine form- schlüssige Verbindung mit dem Stellglied einer Armatur gestattet.

In einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform des Rotati- onsdämpfers können die Fluid-Verdrängungsköper 24a, 24b und/oder die Kupplungskontur 26 auch mehrstückig mit dem Ringabschnitt 20 verbunden sein. Beispielsweise können die Fluid-Verdrängungsköper 24a, 24b jeweils separate Elemente sein, welche mittels einer formschlüssigen, einer kraft- schlüssigen und/oder einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem Ringab- schnitt 20 verbunden sind. Dadurch ist eine flexiblere Kombination von Werkstoffen, aus denen der Läufer 18 gebildet ist, möglich, so dass dessen Wärmedehnung gezielt einstellbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Kupplungskontur 26 als Bestandteil eines separaten Elements ausgebildet sein, welches beispielsweise in einer zentralen Aussparung des Ringab- schnitts 20 angeordnet und mittels einer formschlüssigen, einer kraftschlüs- sigen und/oder einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem Ringabschnitt 20 verbunden ist. Wenn die Kupplungskontur 26 mittels einer formschlüssigen und/oder einer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Ringabschnitt 20 verbunden ist, ist die Verbindung bei Bedarf leicht lösbar, so dass die Kupplungskontur 26 in der Art eines Adapters wirken kann und Kupplungs- konturen 26 mit verschiedenen Geometrien in dem Läufer 18 des Rotati- onsdämpfers anordenbar sind. Dadurch kann die Flexibilität des Rotations- dämpfers bezüglich der anzuschließenden Stellglieder von zu dämpfenden Armaturen erhöht sein.

Die Fluidkammer 16 ist gasdicht gegenüber der Umgebung abgedichtet und vollständig mit einer Flüssigkeit (nicht dargestellt) befüllt. Für die Abdich- tung ist der Gehäusedeckel 14 mittels einer Mehrzahl von Verbindung- schrauben 28 mit der Gehäusebasis 12 verbunden. Ferner sind statische Dichtmittel 30 zwischen der Gehäusebasis 12 und dem Gehäusedeckel 14, sowie dynamische Dichtmittel 32 zwischen dem Läufer 18 und der Gehäu- sebasis 12 sowie zwischen dem Läufer 18 und dem Gehäusedeckel 14 derart angeordnet, dass keine Flüssigkeit durch diese Verbindungen gelan- gen kann.

Wenn ein Stellglied einer zu dämpfenden Armatur mit dem Rotationsdämp- fer verbunden ist, kann der Läufer 18 mit den zwei Fluid- Verdrängungsköpern 24a, 24b in der mit der Flüssigkeit befüllten Fluid- kammer 16 verschwenkt werden. Für eine reibungs- und verschleißarme Dämpffunktion ist der Läufer 18 mittels Lagern 34 in dem Dämpfergehäuse 10 gelagert.

Zum Zweck einer guten Dämpfungsleistung des Rotationsdämpfers sind Störstrukturen 38a, 38b in der Fluidkammer 16 vorgesehen. Die Störstruktu- ren 38a, 38b sind einstückig mit der Gehäusebasis 12 verbunden und sie ragen derart von der Außenwand der Fluidkammer 16 in die Richtung des Läufers 18 hervor, dass lediglich kleine fluidal durchströmbare Spalte 40a, 40b zwischen dem Ringabschnitt 20 und den Störstrukturen 38a, 38b gebildet sind. Die Störstrukturen 38a, 38b teilen die Fluidkammer 16 somit im Wesentlich in zwei Hälften, also zwei räumlich voneinander abgrenzbare Teilkammern 16a, 16b, auf, die lediglich durch die Spalte 40a, 40b in fluidaler Verbindung stehen, wobei in jeder der Hälften der Fluidkammer 16, also den Teilkammern 16a, 16b, einer der beiden Fluid-Verdrängungskörper 24a, 24b verschwenkbar angeordnet ist. Durch eine derartige Ausbildung kann effektiv verhindert werden, dass die Flüssigkeit in der Fluidkammer 16 mit dem Läufer 18 und den Fluid-Verdrängungskörpern 24a, 24b in die Bewegungsrichtung des Läufers 18 mitbewegt wird, wenn er Läufer 18 mittels der Kupplungskontur 26 verschwenkt wird. Für die grundsätzliche Funktionsfähigkeit des Dämpfers sind die Störstrukturen 38a, 38b allerdings nicht essenziell.

Das Verschwenken des Läufers 18 mit den Fluid-Verdrängungskörpern 24a, 24b erfolgt um die Drehachse des Ringabschnitts 20. Dabei üben die in den Teilkammern 16a, 16b bewegten Fluid-Verdrängungskörper 24a, 24b einen Druck auf den Teil der Flüssigkeit aus, der sich in der Bewegungsrichtung der Fluid-Verdrängungskörper 24a, 24b betrachtet in einem Volumen vor den Fluid-Verdrängungskörpern 24a, 24b befindet. Diese Volumina der Teilkammern 16a, 16b sind somit Hochdruckbereiche 16a1, 16b1. Gleich- zeitig üben die Fluid-Verdrängungskörper 24a, 24b einen Sog auf den Teil der Flüssigkeit aus, der sich in der Bewegungsrichtung der Fluid- Verdrängungskörper 24a, 24b betrachtet in einem Volumen hinter den Fluid- Verdrängungskörpern 24a, 24b befindet. Diese Volumina der Teilkammern 16a, 16b sind somit Niederdruckbereiche 16a2, 16b2.

Während des Verschwenkens des Läufers 18 mit den Fluid- Verdrängungskörpern 24a, 24b strömt die in den Teilkammern 16a, 16b der Fluidkammer 16 enthaltene Flüssigkeit von den Hochdruckbereichen 16a1 bzw. 16b1 durch die die Fluid-Verdrängungskörper 24a, 24b umgebenden Strömungsquerschnitte 36a bzw. 36b und somit an den Fluid- Verdrängungskörpern 24a bzw. 24b vorbei in die Niederdruckbereiche 16a2 bzw. 16b2 derselben Teilkammer 16a, 16b. Da die Fläche der Fluid- Verdrängungskörper 24a, 24b in Bewegungsrichtung größer ist als die Fläche der Strömungsquerschnitte 36a, 36b, strömt die Flüssigkeit nur langsam an den Fluid-Verdrängungskörpern 24a, 24b vorbei. In der Folge wirkt eine der Bewegungsrichtung der Fluid-Verdrängungskörper 24a, 24b entgegenwirkende Gegenkraft von der Flüssigkeit auf die Fluid- Verdrängungskörper 24a, 24b und die Bewegungsgeschwindigkeit des Läufers 18 ist reduziert. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Bewegung des Läufers 18 gedämpft. Die Flüssigkeit kann zusätzlich durch die Spalte 40a, 40b von dem Hochdruckbereich 16a1 , 16b1 einer der beiden Teilkam- mern 16a, 16b in den Niederdruckbereich 16a2, 16b2 der jeweils anderen Teilkammer 16a, 16b strömen. Der Anteil der auf diesem Wege strömenden Flüssigkeit ist jedoch vergleichsweise gering.

Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform können in einer nicht darge- stellten Ausführungsform Störstrukturen auch durch separat hergestellte Elemente gebildet sein, die auf geeignete Art und Weise in dem Dämpfer- gehäuse fixiert sind. Insbesondere wird diesbezüglich auf die Möglichkeit verwiesen, die Störstrukturen innerhalb des Dämpfergehäuses zu ver- schrauben, zu vernieten oder stoffschlüssig zu fixieren.

Die Störstrukturen 38a, 38b sind vorliegend derart ausgebildet und ange- ordnet, dass der Läufer 18 mit den Fluid-Verdrängungskörpern 24a, 24b in einem Winkelbereich von etwa 95° bis 100° verschwenkbar ist, ohne dass der Läufer 18 beim Verschwenken in Kontakt mit den Störstrukturen 38a, 38b oder dem Dämpfergehäuse 10 gelangt. Die hier beschriebene Ausfüh- rungsform des Rotationsdämpfers ist somit insbesondere für die Verwen- dung mit Armaturen mit um 90° verschwenkbaren Stellgliedern geeignet, beispielsweise für die Verwendung mit Kugelhähnen. Denn dann ist ein kontaktbedingter Verschleiß der Fluid-Verdrängungskörper 24a, 24b und/oder der Störstrukturen 38a, 38b vermeidbar, wenn das mit dem Rotationsdämpfer drehfest verbundene Stellglied der Armatur geöffnet bzw. geschlossen wird. Ferner verbleibt aufgrund des etwas größer als 90° gewählten Winkels für den Läufer 18 die Möglichkeit, die geöffnete und geschlossene Stellung der Armatur exakt einzustellen, ohne dass der Läufer 18 jeweils seinen äußeren Anschlag erreicht.

In Figur 1 ist gezeigt, dass die Außenwand der Fluidkammer 16 in Umfangs- richtung unstetig ausgebildet ist. Mit anderen Worten ausdrückt, ist die Außenwand der Fluidkammer 16 in Umfangsrichtung variabel ausgebildet Bei der hier beschriebenen Ausführungsform weisen die Außenwände der beiden Hälften der Fluidkammer 16, d.h. die Außenwände der beiden Teilkammern 16a, 16b, in Umfangsrichtung jeweils drei Abschnitte auf, wobei die Abschnitte in den beiden Teilkammern 16a, 16b der Fluidkammer 16 identisch ausgebildet sind und gleiche Abschnitte einander gegenüber- liegen. In einem ersten und einem dritten Abschnitt sind die Außenwände gegenüber einem zweiten Abschnitt radial nach Innen in die Richtung des Läufers 18 versetzt. In Figur 1 ist der Läufer 18 derart dargestellt, dass sich der Fluid-Verdrängungskörper 24a in dem gegenüber dem ersten und dem dritten Abschnitt in Umfangsrichtung längeren zweiten Abschnitt befindet.

Wenn der Läufer 18 von der in Figur 1 gezeigten Position im zweiten Abschnitt in den ersten oder in den dritten Abschnitt verschwenkt ist, ist der zwischen dem Fluid-Verdrängungskörper 24a und der Außenwand der Teilkammer 16a der Fluidkammer 16 gebildete Strömungsquerschnitt 36a gegenüber dem zwischen der Außenwand und dem im zweiten Abschnitt angeordneten Fluid-Verdrängungskörper 24a gebildeten Strömungsquer- schnitt 36a reduziert. Durch die vorstehend beschriebene Ausbildung der Außenwand der Fluidkammer 16 ist der den Fluid-Verdrängungskörper 24a umgebende Strömungsquerschnitt 36a also in Umfangsrichtung variabel ausgebildet. Die zweite Teilkammer 16b der Fluidkammer 16 mit dem Fluid- Verdrängungskörper 24b und dem Strömungsquerschnitt 36b ist entspre- chend der vorstehenden Beschreibung ausgebildet. Im Ergebnis wird der Läufer 18 mit den Fluid-Verdrängungskörpern 24a, 24b im ersten oder im dritten Abschnitt der Fluidkammer 16 stärker gedämpft als mit den Verdrän- gungskörpern 24a, 24b im zweiten Abschnitt der Fluidkammer 16.

Der hier beschriebe Rotationsdämpfer weist auch einen in einer Druckaus- gleichskammer 42 angeordneten Druckausgleichskolben 44 auf. Die Druck- ausgleichskammer 42 ist in der Störstruktur 38a integriert und mittels eines Kanals über den Spalt 40a mit der Fluidkammer 16 fluidal verbunden. Die Druckausgleichskammer 42 ist mittels den Druckausgleichskolben 44 umgreifenden Dichtmitteln 46 gegenüber der Fluidkammer 16 abgedichtet. Hier ist als Dichtmittel 46 insbesondere ein O-Ring vorgesehen, von wel- chem nur der untere Abschnitt dargestellt ist; andere geeignete Dichtmittel sind ebenfalls verwendbar. Die Flüssigkeit in der Fluidkammer 16 wirkt auf eine Wirkfläche des Druckausgleichskolbens 44 und drückt diesen gegen eine rückseitig des Druckausgleichskolbens 44 in der Druckausgleichskam- mer 42 angeordnete elastische Federung 48. Die Federung 48 ist gegen eine in der Druckausgleichskammer 42 verstellbare Stellschraube 50 gelagert, mit welcher die Federung 48 derart vorgespannt werden kann, dass sie einen dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeit entsprechenden Druck auf den Druckausgleichskolben 44 ausübt. Wenn die Flüssigkeit in der Fluidkammer 16 beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen expandiert, wird der Druckausgleichskolben 44 gegen die elastische Fede- rung 48 weiter in die Druckausgleichskammer 42 verschoben. Wenn das Volumen der Flüssigkeit in der Fluidkammer 16 sinkt, drückt die elastische Federung 48 den Druckausgleichskolben 44 in die entgegengesetzte Richtung. Dadurch wird sichergestellt, dass der Druck in der Fluidkammer 16 im Wesentlichen unabhängig von der Temperatur gleichbleibt und die Fluidkammer 16 immer vollständig mit der Flüssigkeit befüllt ist.

Im Folgenden wird - ausgehend von der vorstehend beschrieben ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotationsdämpfers - die in den Figuren 4 bis 6 gezeigte zweite Ausführungsform des Rotationsdämpfers beschrieben. Die zweite Ausführungsform des Rotationsdämpfers unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform insbesondere durch die Ausbildung des Läufers 18. Der Läufer 18 weist bei der zweiten Ausführungsform nicht eine den Ringabschnitt 20 des Läufers 18 entlang dessen Drehachse durchdringende Kupplungskontur 26 auf, wie in der ersten Ausführungsform, sondern die Kupplungskontur 26 ist als Sackloch in dem Ringabschnitt 20 des Läufers 18 ausgebildet. Die Eindringtiefe der als Sackloch ausgebildeten Kupp- lungskontur 26 kann beispielsweise ungefähr der Wandstärke des Dämpfer- gehäuses 20 entsprechen. Somit weist der Ringabschnitt 20 in der Dreh- achse des Läufers 18 betrachtet oberhalb der Kupplungskontur 26 einen im Wesentlichen massiven Kern auf. Wie bei der ersten Ausführungsform ist die Kupplungskontur 26 geometrisch komplementär zu dem Stellglied (nicht dargestellt) einer Armatur (ebenfalls nicht dargestellt) ausgebildet. Die Kupplungskontur 26 kann derart auf das Stellglied aufgesteckt werden, dass der Läufer 18 mittels der Kupplungskontur 26 in der Gestalt einer Schwenk- bewegung antreibbar ist. Da das Stellglied den Rotationsdämpfer nicht durchragen kann, weist der Ringabschnitt 20 auf der der Kupplungskontur 26 gegenüberliegenden Stirnseite eine zweite, als hervorragender Vierkant- Zapfen ausgebildete zweite Kupplungskontur 58 auf, mit welcher der Rotationsdämpfer auch mit einem Antrieb verbunden werden kann. Die als hervorragender Vierkant-Zapfen ausgebildete zweite Kupplungskontur 58 ist geometrisch komplementär zu der ersten Kupplungskontur 26, so dass die zweite Kupplungskontur 58 und somit der gesamte Rotationsdämpfer auf die gleiche Weise mit einem Antrieb verbunden werden kann, wie das Stellglied der Armatur. Alternativ kann die Kupplungskontur 58 auch jede andere Form aufweisen, die für die Erfindung geeignet ist. Sie kann insbe- sondere jede beliebige Geometrie aufweisen, die eine formschlüssige Verbindung mit einer Aussparung oder einem Vorsprung eines Antriebs gestattet.

Dadurch, dass der Ringabschnitt 20 des Läufers 18 gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotationsdämpfers den oben beschrieben, im Wesentlichen massiven Kern aufweist, können ein erster Fluidkanal 52 und ein zweiter Fluidkanal 54 in dem Ringabschnitt 20 des Läufers 20 eingebracht sein. Die Fluidkanäle 52, 54 sind in Figur 4 und Figur 5 als gestrichelte Linien dargestellt. In der in Figur 6 gezeigten Ansicht des Rotationsdämpfers sind die Fluidkanäle ebenfalls vorhanden, jedoch nicht dargestellt. Durch den ersten Fluidkanal 52, welcher winklig verläuft, ist der Hochdruckbereich 16a1 der ersten Teilkammer 16a fluidal mit dem Niederdruckbereich 16b2 der zweiten Teilkammer 16b verbunden und durch den zweiten Fluidkanal 54, welcher ebenfalls winklig verläuft, ist der Niederdruckbereich 16a2 der ersten Teilkammer 16a fluidal mit dem Hochdruckbereich 16b1 der zweiten Teilkammer 16b verbunden. Die beiden Fluidkanäle 52, 54 sind bei der hier beschriebenen Ausführungsform durch gerade, in der Drehebene des Läufers 18 zueinander versetzt angeordnete und einander in der Drehachse des Läufers 18 schneidende Bohrungen ausgebildet. Die erste Bohrung verbindet die beiden Hochdruckbereiche 16a1, 16b1 fluidal miteinander auf geradem Strömungsweg; die zweite Bohrung verbindet die beiden Niederdruckbereiche 16a2, 16b2 fluidal miteinander auf geradem Strömungsweg. Durch die einander schneidenden Bohrungen sind die beiden Fluidkanäle 52, 54 auf technisch einfache Weise ausgebildet und fluidal miteinander verbunden. Wenn der Läufer 18 mit den Fluid-Verdrängungskörpern 24a, 24b in der Fluidkammer 16 geschwenkt wird, strömt die Flüssigkeit nicht im Wesentlichen ausschließlich durch die die Fluid-Verdrängungskörper 24a, 24b umgebenden Strömungsquerschnit- te 36a bzw. 36b und somit an den Fluid-Verdrängungskörpern 24a, 24b vorbei, wie bei der ersten Ausführungsform des Rotationsdämpfers. Denn zusätzlich dazu strömt die Flüssigkeit von den Hochdruckbereichen 16a1, 16b1 durch den ersten Fluidkanal 52 und den zweiten Fluidkanal 54 durch den Läufer zu den Niederdruckbereichen 16a2, 16b2. Dadurch sind die auf den Läufer 18 wirkenden Kräfte homogen verteilt und der Einfluss von Biegemomenten ist reduziert. Insbesondere erfahren auch die Lager 34 durch diese Ausbildung nur einen sehr geringen Verschleiß.

Mit dem Ziel, die Dämpfungsleistung des Rotationsdämpfers anpassen zu können, ist eine Stelleinrichtung 56 vorgesehen. Die Stelleinrichtung 56 ist als Kombination aus einer Bohrung in dem Ringabschnitt 20 und einer Stellschraube ausgebildet. Die Bohrung durchdringt den Ringabschnitt 20 in der Drehachse des Läufers 18 von der Stirnseite, in welcher die zweite Kupplungskontur 58 angeordnet ist, bis zu den einander in der Drehachse des Läufers 20 schneidenden Fluidkanälen 52, 54. Somit ist die Stell- schraube von der vorstehend genannten Stirnseite in die Bohrung und in die Fluidkanäle 52, 54 eindrehbar bzw. daraus herausdrehbar. Somit ist der Strömungsquerschnitt des Abschnitts der Fluidkanäle 52, 54 unterhalb der Stellschraube auf einfache Weise gemeinsam einstellbar. Das gemeinsame Einstellen der beiden Fluidkanäle 52, 54 ermöglicht, dass die auf den Läufer und das Stellglied wirkenden Kräfte ausgeglichen sind. Die Stellschraube kann insbesondere derart in der Bohrung anordenbar sein, dass die Stell- schraube nicht aus nach außen aus dem Läufer 18 bzw. aus dem Rotati- onsdämpfer hervorragt. Dadurch kann vermieden werden, dass die Stell- schraube ein Kuppeln der zweiten Kupplungskontur 58 mit einem Antrieb stört.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.

Insbesondere wird darauf verwiesen, dass die Fluidkanäle 52, 54 statt durch Bohrungen auch durch Ausbildung von Öffnungen mittels Kernen in einem Gießverfahren oder durch andere geeignete Fertigungsverfahren gebildet sein können. Bezugszeichenliste

10 Dämpfergehäuse

12 Gehäusebasis

14 Gehäusedeckel

16 Fluidkammer

16a erste Teilkammer der Fluidkammer

16b zweite Teilkammer der Fluidkammer

16a1 Hochdruckbereich der ersten Teilkammer

16a2 Niederdruckbereich der ersten Teilkammer

16b1 Hochdruckbereich der zweiten Teilkammer

16b2 Niederdruckbereich der zweiten Teilkammer

18 Läufer

20 Ringabschnitt

22 Durchgangsöffnung

24a, 24b Fluid-Verdrängungsköper

26 Kupplungskontur

28 Verbindungschrauben

30 statische Dichtmittel

32 dynamische Dichtmittel

34 Lager

36a, 36b Strömungsquerschnitte 38a, 38b Störstrukturen 40a, 40b Spalte

42 Druckausgleichskammer

44 Druckausgleichskolben

46 Dichtmittel am Druckausgleichskolben

48 elastische Federung

50 Stellschraube

52 erster Fluidkanal

54 zweiter Fluidkanal

56 Stelleinrichtung

58 zweite Kupplungskontur