DE102012200353A1

DE102012200353A1 - Mehrwegeventil, insbesondere Probenentnahmeventil

Info

Publication number: DE102012200353A1
Application number: DE201210200353
Authority: DE
Inventors: Fritz Müller; Heribert Müller
Original assignee: Gebr Mueller Apparatebau GmbH and Co KG
Current assignee: Gebr Mueller Apparatebau GmbH and Co KG
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-07-11
Also published as: WO2013104588A1; EP2802798A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil insbesondere Probenentnahmeventil mit einem Einlass, einem Auslass und einem vom Einlass gespeisten Entnahmeauslass, welcher über ein Ventil absperrbar ist, wobei der Einlass und der Auslass an einem Rohrstück vorgesehen sind, dass das Rohrstück zwischen Einlass und Auslass eine Öffnung in der Rohrwandung aufweist, dass der Ventilsitz des Ventilkörpers und der Entnahmeauslass in einem Grundkörper vorgesehen sind, und der Grundkörper mit seinem zum Ventilsitz führenden Einlass in die Öffnung der Rohrwandung eingesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil, insbesondere Probenentnahmeventil mit einem Einlass, einem Auslass und einem vom Einlass gespeisten Entnahmeauslass, welcher über ein Ventil absperrbar ist.
Ein derartiges Ventil ist zum Beispiel aus der DE 20 2007 006 417 U1 bekannt. Mit diesem Ventil kann aus einem Dampfstrom eine Probe entnommen werden, wobei die Dampfprobe in einer Kondensationskammer gekühlt wird, so dass dem Ventil das Kondensat entnommen werden kann. Das Probenentnahmeventil ist eine Blockkonstruktion, was bedeutet, dass der Einlassstutzen, der Auslassstutzen sowie der Stutzen des Entnahmeauslasses und der Ventilsitz einstückig aus einem Block hergestellt sind. Zwar werden hierdurch wesentliche Vorteile erzielt, jedoch rechtfertigen sich bei einigen Anwendungen nicht die hohen Herstellungskosten. Diese beruhen darauf, dass von einem Materialblock beim Herstellen des Ventils 75% des Materials entfernt werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil, insbesondere ein Mehrwegeventil, mit Ventilsitz bereitzustellen, welches schneller und preiswerter hergestellt ist und dennoch die hohen Anforderungen an die Produktsicherheit erfüllt.
Dies wird bei einem Mehrwegeventil mit den Merkmalen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Einlass und der Auslass an einem Rohrstück vorgesehen sind, dass das Rohrstück zwischen Einlass und Auslass eine Öffnung in der Rohrwandung aufweist, dass der Ventilsitz des Ventils und der Entnahmeauslass in einem Grundkörper vorgesehen sind und der Grundkörper mit seinem zum Ventilsitz führenden Einlass in die Öffnung der Rohrwandung eingesetzt ist.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht also vor, das Probenentnahmeventil oder das Mehrwegeventil nicht einstückig, sondern aus einem Rohrstück und einem Grundkörper herzustellen. Das Rohrstück weist eine Öffnung auf, in welche der Grundkörper dichtend eingesetzt ist. Hierdurch wird der wesentliche Vorteil erzielt, dass ein handelsübliches Rohrstück verwendet werden kann, in welches lediglich die erforderliche Öffnung eingebracht werden muss. Somit muss lediglich noch der Grundkörper aus einem Block hergestellt werden, der aber einerseits wesentlich leichter ist und daher einfacher gehandhabt werden kann, andererseits der Materialabfall stark reduziert wird, da von diesem Grundkörper lediglich noch etwa 50% an Material entfernt werden müssen. Der fertiggestellte erfindungsgemäße T-Ventilkörper besitzt somit ebenfalls ein geringeres Gewicht, da der gesamte Rohrbereich kein überflüssiges Material besitzt. Die Verbindung von Rohrstück und Grundkörper erfolgt mittels einer Verschweißung, wobei vorteilhaft die Schweißnaht auf der Innenseite des Rohrstücks nachbearbeitet werden kann.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Öffnung in der Rohrwandung mittels eines Lasers ausgeschnitten ist. Mit Vorzug ist der Grundkörper mittels eines Lasers in die Öffnung eingeschweißt. Dabei kann ein Orbital-Laser zum Einsatz kommen. Der Laser ist vorzugsweise ein im Raum verfahrbarer Laser und/oder weist einen im Raum ablenkbaren Laserstrahl auf. Auf diese Weise können hochexakte Schnittkanten im Rohrstück erzeugt werden, so dass der Grundkörper passgenau eingesetzt werden kann.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Grundkörper an seiner zum Ventil führenden und den Einlass aufweisenden Seite einen Flansch auf. Dieser Flansch weist insbesondere einen ersten Abschnitt auf, der passgenau in der Öffnung in der Rohrwandung sitzt. Dieser erste Abschnitt ersetzt den aus der Rohrwandung ausgeschnittenen Teil.
Vorzugsweise weist der Flansch einen den ersten Abschnitt umgebenden, diesen radial überragenden Rand auf, der auf der Außenseite der Rohrwandung aufsitzt. Dieser Flansch gewährleistet, dass der Grundkörper einerseits exakt am Rohrstück platziert wird und andererseits exakt auf das gewünschte Maß in die Rohrwandung eintaucht. Außerdem kann durch die Form des Flansches die Ausrichtung des Grundkörpers am Rohrstück bestimmt werden. Es wird dadurch ausgeschlossen, dass das Rohrstück falsch positioniert am Grundkörper angeschweißt wird.
Dadurch, dass in bevorzugter Weise die Dicke des ersten Abschnitts der Dicke der Rohrwandung entspricht, wird gewährleistet, dass die Innenseite der Rohrwandung mit der in das Rohrstück eingesetzten Oberfläche des ersten Abschnittes exakt fluchtet. Negative Beeinflussungen der Strömung werden dadurch vermieden.
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass aufgrund der geringen Länge des Rohrstücks die Schweißnaht auf der Innenseite des Rohrs poliert, insbesondere elektrolytisch poliert werden kann. Eventuelle Schweißrückstände, Vorsprünge oder dergleichen werden entfernt.
Da der Grundkörper im Vergleich zum gesamten Mehrwegeventil eine geringe Größe aufweist, kann dieser relativ schnell und preiswert spanabhebend hergestellt oder auch feingegossen werden. Die Vorteile des einstückigen Ventilsitzes für ein Membranventil bleiben dadurch erhalten.
Der Flansch weist den Vorteil auf, dass der Laser zum Verschweißen des Grundkörpers mit dem Rohrstück näher an den Grundkörper herangefahren werden kann, so dass der Überstand des Randes über die Öffnung im Rohrstück kleiner ausfallen kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils II gemäß 1; und
3 einen Querschnitt III-III gemäß 2.
Die 1 zeigt ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Mehrwegeventil, welches als Probenentnahmeventil 12 ausgebildet ist. Dieses weist ein Rohrstück 14 sowie einen Grundkörper 16 auf, die miteinander verbunden sind. Das Rohrstück 14 besitzt einen Einlass 18 sowie einen Auslass 20 und ist in seinem Querschnitt kreisrund und dünnwandig ausgebildet. Der Grundkörper 16 ist mit einem Entnahmeauslass 22 versehen, welcher aus einer ersten Ventilkammer 24 eines Ventilkörpers 26 ausmündet. Dieser Ventilkörper 26 besitzt noch eine zweite Ventilkammer 28, die über einen Ventileinlass 30 ins Innere des Rohrstücks 14 einmündet. Zwischen den beiden Ventilkammern 24 und 28 befindet sich ein Ventilsteg 32, auf welchen eine Membran zum Absperren des Ventils und Trennen der beiden Ventilkammern 24 und 28 aufgedrückt wird.
In der Seitenansicht der 2 ist deutlich erkennbar, dass der Grundkörper 16 von einem Flansch 34 umgeben ist, welcher einen ersten Abschnitt 36 aufweist, dessen Dicke der Dicke der Rohrwandung 38 entspricht. Dieser erste Abschnitt 36 wird von einem Rand 40 radial überragt, welcher auf der Außenseite der Rohrwandung 38 aufsitzt. Über diesen Rand 40 wird die Eintauchtiefe des Flansches 34 in eine Öffnung 42 in der Rohrwandung 38 begrenzt.
Der erste Abschnitt 36 des Flansches 34 ist derart bemessen, dass dieser spaltfrei in der Öffnung 42 sitzt, so dass der Grundkörper 16 mittels eines Lasers mit dem Rohrstück 14 verschweißt werden kann. Die Schweißnaht kann anschließend durch Eingriff ins Rohrinnere an der Innenseite der Rohrwandung 38 bearbeitet, insbesondere elektrolytisch poliert werden. Die Öffnung 42 wird ebenfalls mittels eines Lasers hergestellt, wobei in der gleichen Aufspannung nach Herstellung der Öffnung 42 die Verschweißung des Grundkörpers 16 mit dem Rohrstück 14 erfolgen kann. Da das Herausschneiden der Öffnung 42 sowie die Verschweißung mittels eines Lasers durchgeführt wird, wird relativ wenig Wärme in die Bauteile eingetragen. Da außerdem keine Umspannung des Rohrstücks 14 erforderlich ist, ergeben sich keine Umspannfehler, und die Verschweißung kann wesentlich präziser erfolgen.
Die leichte Zugänglichkeit der Schweißnaht durch das Rohrstück 14 hat nicht nur den Vorteil, dass die Schweißnaht auf der Innenseite bearbeitet, insbesondere geschliffen und poliert werden kann, sondern dass auch eine leichte Überprüfung der Schweißnaht erfolgen kann, dass diese zum Beispiel geröntgt werden kann. Der Flansch 34 besitzt den wesentlichen Vorteil, dass man mit dem Laser wesentlich näher an den Grundkörper 16 heranfahren kann, so dass die Überstände kleiner ausgeführt werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202007006417 U1 [0002]

Claims

Mehrwegeventil (10), insbesondere Probenentnahmeventil (12), mit einem Einlass (18), einem Auslass (20) und einem vom Einlass (18) gespeisten Entnahmeauslass (22), welcher über ein Ventil absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (18) und der Auslass (20) an einem Rohrstück (14) vorgesehen sind, dass das Rohrstück (14) zwischen Einlass (18) und Auslass (20) eine Öffnung (42) in der Rohrwandung (38) aufweist, dass der Ventilsitz des Ventilkörpers (26) und der Entnahmeauslass (22) in einem Grundkörper (16) vorgesehen sind, und dass der Grundkörper (16) mit seinem zum Ventilsitz führenden Einlass (30) in die Öffnung (42) der Rohrwandung (38) eingesetzt ist.
Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (42) in der Rohrwandung (38) mittels eines Lasers ausgeschnitten ist.
Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (16) mittels eines Lasers in die Öffnung (42) eingeschweißt ist.
Mehrwegeventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ein im Raum verfahrbarer Laser ist und/oder einen im Raum ablenkbaren Laserstrahl aufweist.
Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (16) an seiner zum Ventilkörper (26) führenden und den Ventileinlass (30) aufweisenden Seite einen Flansch (34) aufweist.
Mehrwegeventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (34) einen ersten Abschnitt (36) aufweist, der passgenau oder spaltfrei in die Öffnung (42) in der Rohrwandung (38) sitzt.
Mehrwegeventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (34) einen den ersten Abschnitt (36) umgebenden, diesen radial überragenden Rand (40) aufweist, der auf der Außenseite der Rohrwandung (38) aufsitzt.
Mehrwegeventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des ersten Abschnitts (36) der Dicke der Rohrwandung (38) entspricht.
Mehrwegeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht auf der Innenseite des Rohrstücks (14) bearbeitet, zum Beispiel poliert, insbesondere elektrolytisch poliert, ist.
Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (16) spanabhebend hergestellt oder feingegossen oder geschmiedet ist.