Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern des Durchflusses durch eine Leitung mit einem Ventilgehäuse, einer Einströmöffnung in das Ventilgehäuse und einer Ausströmöffnung aus dem Ventilgehäuse sowie einem Steuerelement im Ventilgehäuse. Bei der Papierherstellung wird der Faserstoff in sogenannten "Refinern" zerkleinert bzw. gemahlen. Durch die dabei aufgewendeten hohen Leistungen wird das im Faserstoff enthaltene Wasser verdampft, wodurch in weiterer Folge ein relativ hoher zu regelnder Druck im Refiner entsteht. Dieser Druck wird u.a. durch nach dem Refiner angeordnete Ventile geregelt.
Diese Ventile unterliegen durch den Faserstrom nicht nur einem hohen Verschleiss, sondern es besteht auch das Risiko von Anpackungen des Faserstoffes an Ventilteilen, was einerseits zu unerwünschten Querschnittsverengungen im Ventil als auch zu Funktionsstörungen führen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Ventil zur Verfügung zu stellen, das insbesondere für den Einsatz bei Refinern geeignet ist und die angesprochenen Probleme bei bislang verwendeten Ventilen verringert.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Ventil mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Im Gegensatz zu den bei Refinern üblicherweise verwendeten Ventilen mit nur einem beweglichen Ventilteil, normalerweise einer Kugel oder Klappe, werden bei der Erfindung zwei Ventilschieber verwendet, die symmetrisch zueinander bzw. auseinander bewegt werden.
Durch die symmetrische Veränderung des wirksamen Durchströmungsquerschnittes durch das Ventil wird es in weiterer Folge einfacher, Verschleisserscheinungen und Stoffanpackungen zu kontrollieren bzw. zu beherrschen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ventilschieber drehbar gelagert. Durch die drehbare Lagerung der Ventilschieber im Ventilgehäuse lässt sich die Abdichtung des Ventilgehäuses im Bereich der bewegten Teile einfacher durchführen.
Eine besonders einfache Konstruktion des erfindungsgemässen Ventiles lässt sich dadurch schaffen, dass die Drehachsen der Ventilschieber koaxial liegen. 2482-AT 1 In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt ist und die Drehachsen der Ventilschieber exzentrisch im Ventilgehäuse gelagert sind, wobei in einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform vorgesehen sein kann, dass die Drehachsen der Ventilschieber entgegen der Strömungsrichtung des Mediums im Ventilgehäuse versetzt angeordnet sind.
Durch die exzentrische Anordnung der Drehachsen der Ventilschieber und deren Versetzung gegen die Strömungsrichtung des Faserstromes können die Ventilschieber im Bereich der die Querschnittsverengung im Ventilgehäuse bewirkenden Kanten frei gestellt werden, was das Nachbearbeiten der Verschleissflächen erleichtert und Stoffanpackungen weiter reduziert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zylinderwandsegmente der Ventilschieber von der Wand des Ventilgehäuses beabstandet sind.
Wenn die Zylinderwandsegmente der Ventilschieber vom Ventilgehäuse beabstandet sind, dann ist es möglich, dass alle im Ventilgehäuse angeordneten Abschnitte der Ventilschieber vom Medium, d.h. dem den Faserstoff tragenden Wasserdampf, umströmt werden, sodass einerseits Stoffanpackungen weitgehend vermieden werden und anderseits auch keine Verschleissprobleme durch das Ventilgehäuse berührende Ventilschieberteile auftreten.
Bei dieser Ausführungsform kommt der Vorteil zum Tragen, dass beim bevorzugten Einsatzgebiet dieses Ventils nach einem Refiner aus technischen Gründen und Sicherheitsgründen ein vollständiges Absperren der Leitung nicht erfolgen muss bzw. darf.
Das heisst, dass ein Mindestdurchfluss durch das Ventil immer gegeben sein darf bzw. muss, wodurch sich in weiterer Folge keine Notwendigkeit ergibt, dass die Ventilschieber gegenüber dem Ventilgehäuse vollständig abgedichtet sein müssen.
Eine konstruktive, einfache Lösung für die Ventilschieber ergibt sich, wenn die Zylinderwandsegmente eine Sperrkante aufweisen, die wenigstens bereichsweise parallel zu ihrer Drehachse ausgerichtet ist.
Bei dieser Ausführungsform ist des Weiteren bevorzugt, wenn die Sperrkante in ihrem Mittelbereich eine Ausnehmung mit vorzugsweise bogenförmigem Rand aufweist.
Im Mittelbereich der Sperrkante ist bei dieser Ausführungsform eine Ausnehmung an beiden Ventilschiebern vorgesehen, so dass sich einerseits ein strömungsgünstiger Durchströmungsquerschnitt für das Medium schaffen lässt und sich des Weiteren die weiter oben bereits beschriebene Forderung erfüllen lässt, dass das Ventil nie ganz
2482-AT 2 geschlossen werden muss bzw.
darf.
Um das Medium gezielt in dem Bereich zwischen den vorzugsweise zylinderförmigen Wandsegmenten der Ventilschieber zu leiten, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Einströmöffnung von einem in das Ventilgehäuse ragenden Rohrstutzen gebildet wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Ventil im Wesentlichen ebene Deckel- und Bodenplatten aufweist, da diese Konstruktion technisch sehr einfach ausführbar ist.
Da bei der Erfindung zwei symmetrisch bewegbare Ventilschieber vorgesehen sind, wird erfindungsgemäss zum Antreiben der Ventilschieber vorgeschlagen, dass die Ventilschieber an Drehachsen gelagert sind, die von gegenüberliegenden Seiten in das Ventilgehäuse ragen.
Um die Zylinderwandsegmente mit den Drehachsen zu verbinden, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen,
dass die Zylinderwandsegmente über in einer Normalebene der Drehachse liegende sektor- oder speichenförmige Verbindungsteile mit den Drehachsen verbunden sind.
Die Ventilschieber können getrennt, z.B. mit Schrittmotoren, angetrieben werden. Um zu garantieren, dass die Ventilschieber aber in jedem Fall symmetrisch bewegt werden und den technischen Aufwand für den Antrieb der Ventilschieber möglichst gering zu halten, wird gemäss der Erfindung allerdings vorgeschlagen, dass die Ventilschieber mechanisch gekoppelt sind.
Um die mechanische Koppelung durchzuführen, kann im Rahmen der Erfindung entweder vorgesehen sein, dass die Ventilschieber über ein Gestänge oder über ein Zahnradgetriebe gekoppelt sind,
da dies einfache und zuverlässige Möglichkeiten der Koppelung der Ventilschieber sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Es zeigt: Fig. 1 ein erfindungsgemässes Ventil ohne Ventildeckel in Schrägansicht, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ventil von Fig. 1 und Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Ventil.
Fig. 1 zeigt ein Ventil 1 , das in eine Leitung 2 eingebaut ist und in Richtung des Pfeiles 3 durchströmt wird. Das Ventil 1 weist ein Ventilgehäuse 4 auf, in dem zwei
2482-AT 3 Ventilschieber 5 drehbar gelagert sind. Die beiden Ventilschieber sind im Wesentlichen gleich, aber spiegelbildlich ausgebildet und um 180[deg.] verdreht einander gegenüberliegend in das Ventilgehäuse 4 eingebaut.
Die Ventilschieber 5 sind an Drehachsen 6 befestigt, die in ebenen Deckel- bzw. Bodenplatten gelagert sind, welche das zylinderförmige Gehäuse 4 oben und unten abschliessen. In den Zeichnungen sind die Deckel- und Bodenplatten allerdings nicht dargestellt.
Die Ventilschieber bestehen im Wesentlichen aus Zylinderwandsegmenten 9, die an deren nach innen gewandten Seite 10 Sperrflächen für den Faserstrom bilden. Mit den Drehachsen 6 sind die Wandsegmente 9 über kreissektorförmige Platten 11 verbunden. Das Gehäuse 4 weist eine Symmetrieachse 7 auf. Die Drehachsen der Ventilschieber sind mit 8 bezeichnet. Insbesondere aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Drehachse 8 entgegen der Strömungsrichtung 3 gegenüber der Symmetrieachse 7 des Gehäuses 4 versetzt ist.
Die Ventilschieber 5 sind so dimensioniert, dass die Wandsegmente 9 von der Zylinderwand des Gehäuses beabstandet sind.
Durch die exzentrische Lagerung der Ventilschieber 5 im Ventilgehäuse ergibt sich des Weiteren ein in Strömungsrichtung zunehmender Spalt zwischen den Wandsegmenten 9 und der Gehäusewand 4, wodurch sich eine Umströmung der Wandsegmente 9 auch an der vom mittigen Hauptfaserstrom abgewandten Rückseite der Ventilschieber 5 ergibt, und dadurch Ablagerungen bzw. Anpackungen von Fasern an der Rückseite der Ventilschieber 5 weitgehend vermieden werden können.
Die Wandsegmente 9 weisen jeweils eine Sperrkante 12 auf, die in ihrem Mittelbereich eine bogenförmige Ausnehmung 13 aufweist.
Durch den Spalt zwischen den Wandsegmenten 9 und tte<">Ausnehmungen 13 wird ein Mindestdurchfluss von Medium gewährleistet, wodurch ein kritischer Druckanstieg im vorgelagerten Refiner vermieden werden kann.
Wie die Figuren zeigen, wird die Einströmöffnung 14 für den Faserstrom von einem Rohrstutzen 15 gebildet, der etwas in das Innere des Ventilgehäuses 4 ragt.
Dieser Rohrstutzen 15 gewährleistet, dass der Hauptfaserstrom zwischen die Ventilschieber 5 bzw. deren Wandsegmente 9 geleitet wird, sodass es nicht zu unerwünscht hohen Turbulenzen sowie Umströmungen der Ventilschieber 5 kommt.
Die Ausströmöffnung 16 wird vom anschliessenden Rohrabschnitt 2 gebildet, welcher bündig an das Ventilgehäuse 4 anschliesst.
2482-AT 4 ers , Sperrkanten 12 der Ventilschieber 5 gebildete, frei durchströmbare Querschnitt verringert werden kann, wodurch der Durchstrom durch das Ventil 1 und in weiterer Folge der im Refiner herrschende Druck gesteuert werden kann. Dadurch, dass es im erfindungsgemässen Ventil, abgesehen von den Lagern der Drehachsen 6 im Ventildeckel bzw. Boden, keine gleitenden bzw. einander berührenden Teile gibt, kann der Verschleiss des Ventils auf ein sehr geringes Mass reduziert werden.
Der einzige nennenswerte Verschleiss tritt daher an den Sperrkanten 12 auf, die allerdings auf Grund der Konstruktion des Ventils sehr einfach nachbearbeitet werden können und es anschliessend auch keiner besonders aufwändigen Nachjustierung des Ventils bzw. der Ventilsteuerung bedarf, da der durch den Verschleiss bzw. den Materialabtrag bei der Nachbearbeitung entstehende Materialverlust durch entsprechendes Verdrehen der Ventilschieber 5 problemlos ausgeglichen werden kann.
Der Verschleiss und das Anpacken von Faserstoff an Teilen des Ventils wird - wie ersichtlich - auch dadurch reduziert, da das Ventil symmetrisch aufgebaut ist und auch die Absperrbewegung für den Faserstrom symmetrisch erfolgt.
2482-AT
The invention relates to a valve for controlling the flow through a conduit with a valve housing, an inflow opening in the valve housing and an outflow opening from the valve housing and a control element in the valve housing. In papermaking, the pulp is comminuted or ground in so-called "refiners". As a result of the high powers that are used, the water contained in the pulp is evaporated, which subsequently results in a relatively high pressure to be regulated in the refiner. This pressure is u.a. regulated by arranged after the refiner valves.
These valves are subject by the fiber flow not only a high wear, but there is also the risk of packaging the pulp to valve parts, which can lead to unwanted cross-sectional constrictions in the valve as well as malfunction on the one hand.
The invention is therefore based on the object to provide a valve which is particularly suitable for use in refiners and reduces the problems mentioned in previously used valves.
This problem is solved with a valve having the features of claim 1.
In contrast to the valves normally used in refiners with only one movable valve part, normally a ball or flap, the invention uses two valve slides which are moved symmetrically with respect to each other or apart.
As a result of the symmetrical change of the effective flow cross-section through the valve, it becomes easier to control or control wear phenomena and fabric packings.
In a preferred embodiment of the invention, the valve spool are rotatably mounted. Due to the rotatable mounting of the valve slide in the valve housing, the sealing of the valve housing in the area of the moving parts can be carried out more easily.
A particularly simple construction of the valve according to the invention can be achieved in that the axes of rotation of the valve slide are coaxial. 2482-AT 1 In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the valve housing is designed substantially rotationally symmetrical and the axes of rotation of the valve spool are mounted eccentrically in the valve housing, wherein in a preferred embodiment of this embodiment can be provided that the axes of rotation of the valve slide against Flow direction of the medium are arranged offset in the valve housing.
Due to the eccentric arrangement of the axes of rotation of the valve slide and their displacement against the flow direction of the fiber stream, the valve slide in the region of the cross-sectional constriction in the valve housing causing edges can be released, which facilitates the reworking of the wear surfaces and further reduces Stoffanpackungen.
In a further preferred embodiment of the invention can be provided that the cylinder wall segments of the valve slide are spaced from the wall of the valve housing.
If the cylinder wall segments of the valve spools are spaced from the valve housing, then it is possible that all of the portions of the valve spools disposed in the valve housing are dependent on the medium, i. the fibrous material carrying water vapor, flows around, so on the one hand Stoffanpackungen be largely avoided and on the other hand, no wear problems occur through the valve housing touching valve spool parts.
In this embodiment, the advantage comes into play that in the preferred field of application of this valve for a refiner for technical reasons and safety reasons, a complete shut-off of the line must not be made or allowed.
This means that a minimum flow through the valve must always be or must be, which subsequently results in no need that the valve spool against the valve housing must be completely sealed.
A constructive, simple solution for the valve slide results when the cylinder wall segments have a locking edge, which is at least partially aligned parallel to its axis of rotation.
In this embodiment, it is further preferred if the blocking edge has a recess in its middle region, preferably with a curved edge.
In the middle region of the blocking edge, a recess is provided on both valve slides in this embodiment, so that on the one hand a streamlined flow cross-section can be created for the medium and furthermore the requirement already described above can be met that the valve never quite
2482-AT 2 must be closed or
may.
In order to direct the medium in the area between the preferably cylindrical wall segments of the valve slide, it is proposed according to the invention that the inflow opening is formed by a pipe stub projecting into the valve housing.
In one embodiment of the invention can be provided that the valve has substantially flat top and bottom plates, as this construction is technically very simple executable.
Since in the invention, two symmetrically movable valve spool are provided according to the invention for driving the valve spool is proposed that the valve spool are mounted on axes of rotation which protrude from opposite sides into the valve housing.
In order to connect the cylinder wall segments with the axes of rotation, it is proposed in a further development of the invention,
in that the cylinder wall segments are connected to the axes of rotation via sector-shaped or spoke-shaped connecting parts lying in a normal plane of the axis of rotation.
The valve spools can be separated, e.g. be powered with stepper motors. In order to guarantee that the valve spool but are symmetrically moved in any case and to keep the technical effort for the drive of the valve spool as low as possible, it is proposed according to the invention, however, that the valve spool are mechanically coupled.
In order to carry out the mechanical coupling, it may be provided within the scope of the invention either that the valve slides are coupled via a linkage or via a toothed gearing,
because these are simple and reliable ways of coupling the valve spool.
Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention with reference to the drawings.
1 shows a valve according to the invention without valve cover in an oblique view, FIG. 2 shows a plan view of the valve of FIG. 1 and FIG. 3 shows a longitudinal section through the valve.
Fig. 1 shows a valve 1, which is installed in a conduit 2 and is flowed through in the direction of the arrow 3. The valve 1 has a valve housing 4, in which two
2482-AT 3 valve slide 5 are rotatably mounted. The two valve spools are essentially the same but mirror-inverted and are installed opposite each other in the valve housing 4 by 180 °.
The valve spool 5 are attached to axes of rotation 6, which are mounted in flat lid or bottom plates, which close the cylindrical housing 4 above and below. However, in the drawings, the lid and bottom plates are not shown.
The valve spools consist essentially of cylinder wall segments 9 which form blocking surfaces for the fiber flow on their side facing inward. With the axes of rotation 6, the wall segments 9 are connected via circular sector-shaped plates 11. The housing 4 has an axis of symmetry 7. The axes of rotation of the valve spool are designated 8. In particular, from FIG. 2 it can be seen that the axis of rotation 8 is offset against the flow direction 3 with respect to the axis of symmetry 7 of the housing 4.
The valve spool 5 are dimensioned so that the wall segments 9 are spaced from the cylinder wall of the housing.
Due to the eccentric mounting of the valve slide 5 in the valve housing further results in an increasing flow direction gap between the wall segments 9 and the housing wall 4, resulting in a flow around the wall segments 9 also at the remote from the central main fiber flow back of the valve slide 5, and thereby deposits or packaging of fibers on the back of the valve slide 5 can be largely avoided.
The wall segments 9 each have a locking edge 12, which has an arcuate recess 13 in its central region.
Through the gap between the wall segments 9 and tte <"> recesses 13, a minimum flow of medium is ensured, whereby a critical pressure increase in the upstream refiner can be avoided.
As the figures show, the inlet opening 14 is formed for the fiber flow of a pipe socket 15 which projects slightly into the interior of the valve housing 4.
This pipe socket 15 ensures that the main fiber flow between the valve slide 5 and the wall segments 9 is passed, so that it does not come to undesirably high turbulence and flow around the valve slide 5.
The outflow opening 16 is formed by the subsequent pipe section 2, which connects flush to the valve housing 4.
2482-AT 4 ers, locking edges 12 of the valve slide 5 formed, freely flow-through cross-section can be reduced, whereby the flow through the valve 1 and subsequently the pressure prevailing in the refiner can be controlled. Because there are no sliding or mutually contacting parts in the inventive valve, apart from the bearings of the axes of rotation 6 in the valve cover or bottom, the wear of the valve can be reduced to a very low level.
The only significant wear therefore occurs at the locking edges 12, which, however, can be easily reworked due to the construction of the valve and it then also no particularly complex readjustment of the valve or the valve control requires because of the wear or the material removal In the post-processing resulting material loss can be easily compensated by appropriate rotation of the valve slide 5.
The wear and the tackling of fiber on parts of the valve is - as can be seen - also reduced by the fact that the valve is constructed symmetrically and also the shut-off movement for the fiber flow is symmetrical.
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