DE102005056068B4 - Overpressure-closing valve - Google Patents
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Abstract
Überdruck-Schließventil für Fluidleitungen, das an ein Abwasser-Be- und Entlüftungsventil (100) angebaut ist, mita) einem Gehäuse (1) mit einer Einlasskammer und einer mit dieser über einen Ventildurchgang verbundenen Auslasskammer,b) einem in der Offenstellung vorgespannten Ventilkörper (2) undc) einem Ventilsitz (11), auf dem der Ventilkörper (2) zum Schließen des Ventildurchgangs aufsitzt,d) einem Einstellmittel (5; 8; 12) zur Einstellung des Schließvorgangs, wobeie) der Ventilkörper (2) an seinem der Ventil-Druckseite abgewandten, verlängerten Ende ein am Gehäuse abgestütztes Dreheinstellmittel (8) aufweist, mit dem der Ventildurchgang vergrößert und verkleinert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dassf) das Dreheinstellmittel (8) zur Einstellung des Ventildurchgangs an der Auslasskammer des Gehäuses (1) angeordnet und von außerhalb des Gehäuses (1) zugänglich und manipulierbar ist.Positive pressure shut-off valve for fluid lines, which is attached to a wastewater ventilation valve (100) mita) a housing (1) with an inlet chamber and an outlet chamber connected to this via a valve passage, b) a biased in the open position valve body ( 2) and c) a valve seat (11) on which the valve body (2) seats to close the valve passage, d) adjustment means (5; 8; 12) for adjusting the closing operation, the valve body (2) at its end being the valve -Druckseite facing away, extended end having a housing supported on the Dreheinstellmittel (8), with which the valve passage can be increased and decreased, characterized in that f) the Dreheinstellmittel (8) for adjusting the valve passage at the outlet chamber of the housing (1) and arranged from outside the housing (1) is accessible and manipulatable.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Überdruck-Schließventil. Insbesondere betrifft sie ein Überdruck-Schließventil zum Einsatz in Druckleitungen, besonders im Abwasserbereich.The present invention relates to a positive pressure shut-off valve. In particular, it relates to a positive pressure shut-off valve for use in pressure lines, especially in the sewage sector.
Der Stand der Technik kennt bereits Abwasser-Be- und Entlüftungsventile, die auf Druckleitungen eingebaut werden, um die beim normalen Betrieb anfallenden Lufteinschlüsse aus der Leitung zu entfernen und damit einen störungsfreien Pumpenbetrieb zu gewährleisten. Dabei wird jeder im Leitungssystem befindliche Lufteinschluss im Regelfall an dem Be- oder Entlüftungsventil abgebaut, das er beim Fluss durch die Leitung als nächstes erreicht. So wird eine Addition von Lufteinschlüssen und somit der Aufbau eines den freien Fluss behindernden Luftblase in der Leitung verhindert und ein störungsfreier Pumpenbetrieb gewährleistet. Die
Zur regelmäßigen Reinigung von Leitungen z. B. Abwasserleitungen wird immer häufiger die Druckluftspülung eingesetzt. Dabei wird durch Einblasen von Druckluft in die Leitung, meist am Leitungsanfang, die in der Leitung befindliche Fluidsäule beschleunigt und so eine Reinigung des gesamten Rohrstranges erzielt.For regular cleaning of lines z. B. sewers is increasingly used the compressed air purging. In this case, by injecting compressed air into the line, usually at the beginning of the line, the fluid column located in the line is accelerated and thus achieves a cleaning of the entire tubing.
Sind auf der Fluidleitung Be- und Entlüftungsventile des Stands der Technik installiert, kann die Spülluft bereits am ersten Ventil, das nach der Einblasstelle in der Leitung eingebaut ist, zumindest teilweise entweichen. Eventuell am ersten Ventil aufgrund der reduzierten Durchströmmenge des Ventils nicht entwichene Spülluft wird dann am zweiten Be- und Entlüftungsventil entweichen, und so weiter. Die Ventile des bekannten Stands der Technik können nämlich nicht zwischen einer Luftansammlung die im normalen Betrieb auftritt und daher entlüftet werden soll, und einer zu Reinigungszwecken in die Leitung eingebrachten Spülluft unterscheiden. Um dennoch eine zuverlässige Spülung des gesamten Rohrstrangs zu erreichen und den gewollten Reinigungseffekt zu erzielen, muss über längere Zeit eine große Menge an Spülluft in die Leitung eingeblasen werden.If prior art air vent valves are installed on the fluid line, the purge air may escape at least partially already at the first valve installed in the duct after the injection point. Purging air which has not escaped at the first valve due to the reduced flow rate of the valve will then escape at the second air valve, and so on. Namely, the valves of the prior art can not distinguish between an accumulation of air which occurs during normal operation and therefore should be vented, and a purge air introduced into the conduit for cleaning purposes. Nevertheless, in order to achieve a reliable flushing of the entire pipe string and to achieve the desired cleaning effect, a large amount of purging air must be blown into the pipe for a long time.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Ventil bereitzustellen, das die notwendige Zeit und die eingesetzte Menge von Spülluft eines Spülvorgangs einer Fluidleitung reduziert.Against this background, it is an object of the invention to provide a valve which reduces the necessary time and the amount of purging air flushing a fluid line used.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Überdruck-Schließventil gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.This object is achieved by an overpressure-closing valve according to claim 1. The subclaims define preferred embodiments of the invention.
Gemäß der Erfindung wird ein Überdruck-Schließventil für Fluidleitungen, insbesondere für eine Druckleitung für Abwasser, so ausgestaltet, dass es wenigstens über ein Einstellmittel verfügt, mit dem der Schließvorgang des Überdruck-Schließventils eingestellt werden kann. Mit anderen Worten verfügt das Überdruck-Schließventil bauseitig wenigstens über eine Komponente, die manipulierbar ist und dadurch das Schließverhalten des Überdruck-Schließventils verändern kann, so dass auf besondere, oben genannte Betriebssituationen reagiert werden kann.According to the invention, an overpressure-closing valve for fluid lines, in particular for a pressure line for wastewater, designed so that it has at least one adjusting means with which the closing operation of the pressure-closing valve can be adjusted. In other words, the overpressure shut-off valve has on-site at least one component that can be manipulated and thereby change the closing behavior of the overpressure shut-off valve, so that it is possible to react to particular, above-mentioned operating situations.
Erfindungsgemäß ist das Einstellmittel ein Mittel zur Einstellung der Größe des Ventildurchgangs, insbesondere des Abstands des Ventilkopfes vom Ventilsitz in der Offenstellung. Der Ventildurchgang kann so durch geeignete Mittel verändert werden, abhängig z. B. vom anfallenden oder zu erwartenden Durchströmvolumen. Eine Veränderung könnte dabei sowohl eine Vergrößerung oder eine Verkleinerung des Durchströmvolumens sein. Damit wäre sowohl eine Anpassung des Durchströmvolumens bei veränderten Bedingungen in einem bestehenden Leitungssystem darstellbar, als auch eine Voreinstellung des Überdruck-Schließventils für Leitungssysteme mit verschiedenen Volumina vor dem Einbau.According to the invention the adjusting means is a means for adjusting the size of the valve passage, in particular the distance of the valve head from the valve seat in the open position. The valve passage can be changed by suitable means, depending z. B. from accumulating or expected flow volume. A change could be both an enlargement or a reduction of the flow volume. This would be both an adjustment of the flow rate at changing conditions in an existing piping system represented, as well as a default setting of the pressure-closing valve for piping systems with different volumes before installation.
Das Einstellmittel ist hierbei ein Dreh-Einstellmittel, insbesondere eine Einstellmutter, das an einer Auslasskammer so angeordnet ist, dass es einfach von außen zugänglich ist. Mittels dieses Dreheinstellmittels kann die Wirkgröße des Ventildurchgangs mit einem geeigneten Werkzeug vorzugsweise stufenlos eingestellt werden.The adjusting means here is a rotary adjusting means, in particular an adjusting nut, which is arranged on an outlet chamber so that it is easily accessible from the outside. By means of this Dreheinstellmittels the effective size of the valve passage can preferably be adjusted continuously with a suitable tool.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können im Ventilkörper Mittel zur Dämpfung der Bewegung des Ventilkörpers beim Schließvorgang eingebracht sein. Mit anderen Worten besteht die Möglichkeit den Schließvorgang des Ventilkörpers zu verzögern, wobei die Verzögerung mittels geeigneter Mittel den am Rohrsystem herrschenden Bedingungen angepasst werden kann. Bevorzugt kann es sich dabei um wenigstens eine Aushöhlung an der der Ventil-Druckseite abgewandte Seite handeln. Dieser Aushöhlung kann ein Stopfen zugeordnet sein, der direkt am Rand oder gerade in der Aushöhlung angeordnet ist. Die Aushöhlung mit dem Stopfen bildet eine Dämpfkammer, mit einem definierten Volumen.According to a preferred embodiment, means for damping the movement of the valve body during the closing process may be incorporated in the valve body. In other words, it is possible to delay the closing operation of the valve body, wherein the delay can be adjusted by means suitable means the conditions prevailing at the pipe system. This may preferably be at least one cavity on the side facing away from the valve pressure side. This cavity may be associated with a plug which is located directly on the edge or just in the cavity. The cavity with the stopper forms a damping chamber, with a defined volume.
Beim Schließen des Ventils kann sich die Aushöhlung über den, mit dem Gehäuse fest verbundenen Stopfen schieben. Der Stopfen kann in einer bevorzugten Ausführung auf seiner dem Ventilkörper zugewandten Seite über ein Dichtelement verfügen, welches die Dämpfkammer abdichtet.As the valve closes, the cavity may slide over the plug firmly attached to the housing. The plug can in one preferred embodiment on its side facing the valve body have a sealing element which seals the damping chamber.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Aushöhlung, die die Dämpfkammer bildet, ringförmig ist. Das Volumen der Dämpfkammer kann vorteilhafter Weise durch die oben beschriebene stufenlose Einstellung der Wirkgröße des Ventildurchgangs mit eingestellt werden. Mit anderen Worten bewirkt dann eine Einstellung des Ventildurchgangs mittels der Einstellmutter automatisch eine Änderung des Dämpfungsvolumens, da jede Bewegung des Ventilkörpers die Lage des Dichtelements in der Aushöhlung verändert. Es besteht folglich eine direkte Abhängigkeit zwischen Größe des Ventildurchgangs und Größe der Dämpfkammer.It is particularly preferred if the cavity which forms the damping chamber is annular. The volume of the damping chamber can advantageously be adjusted by the above-described continuous adjustment of the effective size of the valve passage with. In other words, then adjustment of the valve passage by means of the adjusting nut automatically causes a change in the damping volume, since each movement of the valve body changes the position of the sealing element in the cavity. There is thus a direct dependence between the size of the valve passage and the size of the damping chamber.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Überdruck-Schließventil im Inneren eine vorgespannte Feder aufweisen, die den Ventilkörper in einer Offenstellung hält. Die Federkraft ist der auf den Ventilkörper wirkenden Druckkraft entgegengesetzt. Die Feder stützt sich nahe der Auslassöffnung des Ventils am Ventilgehäuse ab, und eine Schulter am Ventilkörper bildet das Gegenlager.According to one embodiment, the overpressure shut-off valve may have a preloaded spring inside which holds the valve body in an open position. The spring force is opposite to the pressure force acting on the valve body. The spring is supported near the outlet opening of the valve on the valve body, and a shoulder on the valve body forms the counter bearing.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann in die Einlasskammer des Überdruck-Schließventils eine Überströmbohrung eingebracht sein, mittels derer ein dort eingeschlossener Überdruck an die Umgebung abgegeben werden kann. Bevorzugt ist der Durchfluss der Überstrombohrung einstellbar. Das heißt, dass die Überstrombohrung so ausgebildet sein kann, dass von außen am Ventil beeinflusst werden kann, wie groß das Durchströmvolumen ist. Bevorzugt wird die Einstellbarkeit dadurch erreicht, dass in die Überstrombohrung eine Art Schraube eingebracht ist, die in Längsrichtung ihres Körpers mehrere versetzt angeordnete Einzel-Durchströmbohrungen aufweist. Durch Drehen an dem schraubenähnlichen Körper der Überströmbohrung werden mehr oder weniger dieser Einzel-Durchströmbohrungen zur Umgebung hin geöffnet. Abhängig von der Zahl der geöffneten Durchströmbohrungen ändert sich die Zeitdauer der Entlüftung der Einlasskammer bei geschlossenem Ventil.According to a preferred embodiment, an overflow bore can be introduced into the inlet chamber of the overpressure closure valve, by means of which an overpressure trapped there can be released to the environment. Preferably, the flow of the overflow is adjustable. This means that the overflow bore can be designed so that it is possible to influence from outside on the valve how large the flow volume is. Preferably, the adjustability is achieved in that in the overflow bore a kind of screw is introduced, which has a plurality of staggered individual flow-through in the longitudinal direction of its body. By turning on the screw-like body of the overflow more or less of these individual flow holes are opened to the environment. Depending on the number of open flow holes, the duration of the ventilation of the inlet chamber changes when the valve is closed.
Das mögliche Zusammenwirken der einzelnen Elemente des erfindungsgemäßen Überdruck- Schließventils sei kurz erläutert:
- Fall A: durch im Normalbetrieb auftretenden Gaseinschluss im Rohrleitungssystem steigt der Druck im Überdruck-Schließventil vorübergehend an. Das Schließventil beginnt sich zu Schließen, wobei die Schließgeschwindigkeit durch die Dämpfkammern reduziert wird. Der Überdruck des Gaseinschlusses kann sich in dieser Zeit abbauen, das Ventil schließt nicht völlig und öffnet sich sofort wieder.
- Fall B: das Leitungssystem soll mittels Druckluftspülung gereinigt werden. Wieder beginnt sich das Ventil zu schließen, sobald der Druck am Ventilkopf anliegt. Da sich in diesem Fall der Druck während der Schließzeit nicht reduziert, schließt das Ventil vollständig, indem es die Federkraft und die Dämpfkraft überwindet. Die Spülung der Leitung kann durchgeführt werden. Nach Beendigung der Spülung drückt entweicht der noch anstehende Restdruck vor dem Ventilkopf durch die erfindungsgemäße Überströmschraube und ermöglicht so, dass die Federkraft das Ventil zurück in die Offenstellung drücken kann.
- Case A: Due to the gas inclusion in the piping system during normal operation, the pressure in the overpressure shut-off valve increases temporarily. The closing valve begins to close, whereby the closing speed is reduced by the Dämpfkammern. The overpressure of the gas inclusion can degrade in this time, the valve does not close completely and opens again immediately.
- Case B: The piping system should be cleaned by compressed air flushing. Again, the valve begins to close as soon as the pressure is applied to the valve head. Since in this case the pressure does not decrease during the closing time, the valve closes completely, overcoming the spring force and the damping force. The flushing of the pipe can be carried out. Upon completion of the purge, the residual pressure still present in front of the valve head escapes through the overflow screw according to the invention, thus allowing the spring force to push the valve back into the open position.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen an ein Abwasser-Be- und Entlüftungsventil angebautes Überdruck-Schließventil, einmal in der Offenstellung und darüber in der Geschlossenstellung, und -
2 einen Querschnitt durch das Überdruck-Schließventil.
-
1 an attached to a sewage ventilation valve overpressure-closing valve, once in the open position and above in the closed position, and -
2 a cross section through the pressure-closing valve.
Zu erkennen ist ebenso, dass im geschlossenen Zustand die Feder
Die
Natürlich sind auch andere Auslassgestaltungen der Überströmschraube denkbar, die die gleiche Aufgabe erfüllen, z. B. verschieden lange Schlitze im Schraubenkörper, die je nach der Einschraubtiefe gegen die Umgebung geöffnet oder geschlossen sind. Ebenfalls denkbar, wenn auch weniger bevorzugt, ist die Anordnungen von mehreren Bohrungen in der Ventilgehäusewand, über denen ein z. B. verdrehbarer Verschluss oder ein Schieber liegt, der durch z. B. Drehung die gewünschte Anzahl der Bohrungen mit der Umgebung verbindet.Of course, other Auslassgestaltungen the flow screw are conceivable that perform the same task, eg. B. slots of different lengths in the screw body, which are open or closed depending on the depth of engagement against the environment. Also conceivable, although less preferred, the arrangements of several holes in the valve housing wall, over which a z. B. rotatable closure or a slider is located, the z. B. Rotation connects the desired number of holes with the environment.
Durch die zur Umgebung geöffneten Einzel-Durchströmungsbohrungen
Entlang der Fließrichtung des unter Druck stehenden Gases weist das Ventil zahlreiche zentrische und exzentrische Bohrungen auf, wobei die zentrischen Bohrungen der Aufnahme verschiedener Teile dienen und die zentrischen und exzentrischen Bohrungen gemeinsam der Durchleitung der Luft.Along the flow direction of the pressurized gas, the valve has numerous centric and eccentric bores, the centric bores serving to receive various parts, and the centric and eccentric bores together to pass the air.
Im Inneren des Ventilgehäuses ist ein Ventilkörper
Der Ventilkopf
Durch die Dämpfung wird der Schließvorgang des Ventils verlangsamt, da zusätzlich zu der Federkraft, die der Schließung entgegenwirkt, auch noch die Kraft zur Verdrängung/Komprimierung des Gases aus/in der Dämpfkammer
Die Vergrößerung des Volumens während der Rückstellbewegung des Ventils erfolgt bevorzugt so, dass die Wiederbefüllung der Druckkammer
Eine weitere, wenn auch weniger bevorzugte Lösungsmöglichkeit ist, dass beim Öffnen des Ventils sich das Volumen der Druckkammer
Selbstverständlich sind Form und Anordnung der Einzelteile nicht auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsarten beschränkt. So kann der Ventilkopf an seiner Oberseite auch konkav oder konvex ausgebildet sein oder jeder andere Form haben. Er kann auch zum Beispiel Luftführungselemente auf seiner Oberseite aufweisen. Die Abdichtung der Dämpfkammern kann direkt durch den Ventilkörper, d. h. ohne zusätzlichen Stopfen erfolgen.Of course, the shape and arrangement of the items are not limited to the embodiments shown in the figures. Thus, the valve head may also be concave or convex on its upper side or have any other shape. He may also have, for example, air guide elements on its upper side. The sealing of the damping chambers can be done directly through the valve body, i. H. done without additional plug.
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