DE112004000565T5

DE112004000565T5 - Schalten einer Fluidströmung durch Umleitung

Info

Publication number: DE112004000565T5
Application number: DE112004000565T
Authority: DE
Inventors: Michael William Gadd
Original assignee: Jetsis International Pte Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: GB0519686D0; GB2414432A; GB2414432B; CA2520834C; US20070028972A1; JP2006521938A; WO2004087378A1; DE112004000565B4; CA2520834A1; US7222640B2; CN100500381C; SG111988A1; CN1767925A

Abstract

Verfahren zum Steuern einer Fluidströmung durch ein Dreiwegeventil (1), welches aufweist:
(a) eine Einlassöffnung (2),
(b) eine erste und eine zweite Auslassöffnung (4, 7)
(c) eine erste Konfiguration, bei der das Ventil im Wesentlichen einen Pfad für eine Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung (2) und der ersten Auslassöffnung (4), aber nicht zwischen der Einlassöffnung (2) und der zweiten Auslassöffnung (7) vorsieht,
(d) eine zweite Zwischenkonfiguration, bei der das Ventil jeweils Pfade für eine Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung und sowohl der ersten als auch der zweiten Auslassöffnung vorsieht; und
(e) eine dritte Konfiguration, bei der das Ventil im Wesentlichen einen Pfad für eine Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung, aber nicht zwischen der Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung vorsieht,
welches Verfahren die folgenden Schritte enthält, die aufeinander folgend in der Reihenfolge (f) bis (l) durchgeführt werden:
(f) Verbinden der Einlassöffnung des Dreiwegeventils mit...

Description

GEBIET DER ERRFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Anordnungen und Verfahren für die Steuerung einer Fluidströmung. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sie sich auf das Umschalten oder die Start/Stopp-Steuerung einer Strömung eines unter Druck stehenden Trägerfluids, in welchem abrasive Teilchen suspendiert sind. Eine Anwendung der Erfindung ist die Steuerung eines abrasiven Schneidstrahls, der durch die Verteilung von abrasiven Teilchen in einem Fluid wie Wasser gebildet ist, der dann unter hohem Druck zu einer Düse geführt wird, um den Schneidstrahl zu bilden.
HINTERGRUND
Die Erfindung hat eine Anwendung für die Steuerung einer Fluidströmung und insbesondere die Steuerung von Fluiden, die abrasives Material enthalten, das eine Blockierung und unerwünschte Abnutzung und Erosion von Teilen des Steuerventils bewirken kann.
Die Verwendung von abrasiven Materialien in einem Fluidstrahl ist bekannt, beispielsweise für Bearbeitungsvorgänge wie Schneiden, Bohren und Oberflächenbearbeiten. Bei einer bekannten Anordnung wird ein Hochdruck-Trägerfluid, beispielsweise Wasser, in ein Gefäß gepumpt, das einen Schlamm aus abrasiven Teilchen enthält, um eine Mischung aus dem Trägerfluid und abrasiven Teilchen durch eine Düse zu zwingen, die einen definierten abrasiven Strahl bildet.
Verschiedene Anwendungen erfordern, dass der Strahl, oder zumindest der abrasive Inhalt in dem Strahl, wiederholt ein- und ausgeschaltet wird. Beispielsweise wird bei dem aufeinander folgenden Bohren von mehreren Löchern der Strahl oder zumindest der abrasive Inhalt in dem Strahl während der Neupositionierung der Düse über dem Werkstück abgeschaltet und dann wieder eingeschaltet, um das nächste Loch zu bohren.
Es ist nicht praktisch, dies durch einfaches wiederholtes Ein- und Ausschalten der Hochdruckpumpe zu erreichen. Die für das abwechselnde Unterdrucksetzen und Entlasten des Gefäßes mit dem abrasiven Schlamm benötigte Zeit verzögert die Beendigung und die Wiederherstellung der abrasiven Strömung in dem Strahl und begrenzt die Strahlumschaltfrequenz.
Auch können, wenn die Fluidströmung angehalten wird, die abrasiven Teilchen, die in der bewegten Strömung suspendiert sind, sich setzen und Blockierungen bewirken, beispielsweise in den Strömungsleitungen und der Düse. Diese Blockierungen verhindern die leichte Wiederherstellung der abrasiven Fluidströmung und können eine übermäßige Ausfallzeit bewirken, während Teile entlastet, demontiert, zur Beseitigung der Blockierungen gespült, wieder montiert und wieder unter Druck gesetzt werden. Wenn die Auslassdüse blockiert ist, muss das Druckgefäß, durch das die Strömung hindurchgeht, um die abrasiven Teilchen mitzunehmen, über einen alternativen Weg entlastet werden, üblicherweise ein mit dem Druckgefäß verbundenes Ventil. Dieses Ventil ist einem hohen Grad von Abnutzung unterworfen, da es der vollen Druckdifferenz über seinem Sitz ausgesetzt ist, wenn es geöffnet wird, und da abrasives Feinmaterial von dem Gefäß durch das Ventil hindurchgehen kann.
Weiterhin ist die Verwendung von Ventilen zur Steuerung der abrasiven Strömung schwierig aufgrund der abrasiven Natur des Fluids, die eine übermäßige Ventilabnutzung bewirkt. Gegenwärtige Ventile sind nicht vollständig geeignet für das Öffnen und Schließen gegenüber einer abrasiven Hochdruckströmung oder zum Aufrechterhalten einer Druckdifferenz über dem Ventil während der Öffnungs- und Schließvorgänge.
Ein Zweiwege-Wischbetätigungsventil nach dem Stand der Technik arbeitet mit Schlamm bei geringen Drücken zum Ein- und Ausschalten eines "weitgehend" abrasivfreien Wasserstrahls. Dieser Typ von Ventil ist selbstläppend, so dass es, wenn es sich abnutzt, weiterhin eine Dichtung aufrechterhält. Wenn jedoch eine abrasive Hochdruckströmung gesteuert wird, wird das Ventil schnell beschädigt, wenn es sich dem Schließzustand nähert, da der durch den sich verringernden Spalt ausgegebene abrasive Hochdruckschlamm das Ventil erodiert.
Dieses letztgenannte Problem wird in dem Stand der Technik gemäß WO 99/04015 und WO 02/087827 behandelt, die die Verwendung von Strömungsauslässen mit geringem Durchmesser beschrieben, um den großen Druckdifferenzen standzuhalten, und eine gesteuerte Strahlpumpe, um sicherzustellen, dass die Strömung relativ abrasivfrei ist, bevor das Ventil betätigt wird. Diese Ventilgestaltung verlässt sich auf das Anhalten der abrasiven Strömung, wodurch der Strahl und die Strömung vollständig abgeschaltet werden. Für abrasive Suspensionsstrahlen, die durch Kolbenpumpen unter Druck gesetzt werden, ist das Anhalten und Starten der Strömung ein Problem, sowie es die sich ergebende Verstopfung des abrasiven Materials in den Leitungen oder Schläuchen ist, wenn die Strömung angehalten wird. Weiterhin machen die Ventilauslässe mit geringem Durchmesser diese Anordnung ungeeignet für größere Strömungsanforderungen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, eine Fluidströmungs-Steueranordnung vorzusehen, die zumindest einige der mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme verringert.
Es ist eine Aufgabe eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern der Strömung eines Fluids vorzusehen, welches Verfahren zumindest einige der mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme verringert.
Kurz gesagt, ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern einer Fluidströmung durch ein Dreiwegeventil, welches aufweist:

(a) eine Einlassöffnung,
(b) eine erste und eine zweite Auslassöffnung,
(c) eine erste Konfiguration, bei der das Ventil im Wesentlichen einen Pfad für die Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung, aber nicht zwischen der Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung vorsieht,
(d) eine zweite Zwischenkonfiguration, bei der das Ventil jeweilige Pfade für die Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung und jeder von der ersten und der zweiten Auslassöffnung vorsieht; und
(e) eine dritte Konfiguration, bei der das Ventil im Wesentlichen einen Pfad für die Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung, aber nicht zwischen der Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung vorsieht, welches Verfahren die folgenden Schritte enthält, die aufeinander folgend in der Reihenfolge (f) bis (l) durchgeführt werden:
(f) Verbinden der Einlassöffnung des Dreiwegeventils mit einer Quelle für primäres Fluid bei einem ersten Druck und Einstellen des Dreiwegeventils in der ersten Konfiguration, um zu ermöglichen, dass das primäre Fluid in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus der ersten Auslassöffnung strömt,
(g) Verbinden einer Zuführung für Hilfsfluid bei ei nem zweiten Druck mit der zweiten Auslassöffnung,
(h) Einstellen des Dreiwegeventils in der zweiten Zwischenkonfiguration,
(i) Unterbrechen der Zuführung von Hilfsfluid, die mit der zweiten Auslassöffnung verbunden ist, und Verbinden einer Zuführung von Hilfsfluid bei einem dritten Druck mit der ersten Auslassöffnung,
(j) Ermöglichen, dass das primäre Fluid in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus der zweiten Auslassöffnung heraus strömt,
(k) Verhindern der Strömung von primärem Fluid aus der ersten Auslassöffnung heraus, indem das Dreiwegeventil in der dritten Konfiguration eingestellt wird, und
(l) Unterbrechen der mit der ersten Auslassöffnung verbundenen Zuführung von Hilfsfluid, worin der zweite und der dritte Druck höher als der erste Druck sind, und die primäre Fluidströmung in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus wenigstens einer der Auslassöffnungen heraus während der Durchführung der vorgenannten Schritte im Wesentlichen kontinuierlich aufrechterhalten wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt ist die Erfindung kurz gesagt ein Verfahren zum Umleiten einer Strömung von primärem Fluid, das in eine Einlassöffnung eines Dreiwegeventils strömt und anfänglich aus einer ersten Auslassöffnung des Dreiwegeventils ausgegeben wird, zum Umleiten und Ausgeben aus einer zweiten Auslassöffnung des Dreiwegeventils, während eine kontinuierliche Strömung des primären Fluids in die Einlassöffnung aufrechterhalten wird, welches Verfahren die folgenden Schritte enthält, die aufeinander folgend in der Reihenfolge (a) bis (f) durchgeführt werden:

(a) Verbinden der Einlassöffnung des Dreiwegeventils mit einer Quelle für das primäre Fluid bei einem ersten Druck und Einstellen des Dreiwegeventils durch Öffnen der ersten Auslassöffnung und Schließen der zweiten Auslassöffnung, um zu ermöglichen, dass das primäre Fluid in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus der ersten Auslassöffnung heraus strömt,
(b) Verbinden einer Zuführung für Hilfsfluid bei einem zweiten Druck mit der zweiten Auslassöffnung,
(c) Einstellen des Dreiwegeventils durch Öffnen beider Auslassöffnungen, um zu ermöglichen, dass das primäre Fluid in die Einlassöffnung strömt, um aus beiden Auslassöffnungen herauszuströmen,
(d) Unterbrechen der Zuführung von Hilfsfluid, die mit der zweiten Auslassöffnung verbunden ist, und Verbinden einer Zuführung von Hilfsfluid bei einem dritten Druck mit der ersten Auslassöffnung, wodurch die Strömung von primärem Fluid, das anfänglich in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus der ersten Auslassöffnung heraus strömt, stattdessen zu einer Strömung aus der zweiten Auslassöffnung heraus,
(e) Verhindern einer weiteren Strömung des primären Fluids aus der ersten Auslassöffnung heraus, indem die erste Auslassöffnung geschlossen wird,
(f) Unterbrechen der Zuführung von Hilfsfluid, die mit der ersten Auslassöffnung verbunden ist, worin der zweite und der dritte Druck höher als der erste Druck sind, und die primäre Fluidströmung in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus zumindest einer der Auslassöffnungen heraus im Wesentlichen kontinuierlich während der Durchführung der vorgenannten Schritte aufrechterhalten wird.

Gemäß einem dritten Aspekt ist die Erfindung kurz gesagt eine Ventilanordnung zum Steuern der Strömung eines Fluids, welche Ventilanordnung enthält:
ein Dreiwegeventil (1), aufweisend:

(a) eine Einlassöffnung (2), die mit einer Quelle für primäres Fluid bei einem ersten Druck verbindbar ist,
(b) eine erste und eine zweite Auslassöffnung (4, 7),
(c) eine erste Konfiguration, bei der das Ventil im Wesentlichen einen Pfad für die Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung (2) und der ersten Auslassöffnung (4), aber nicht zwischen der Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung (7) vorsieht,
(d) eine zweite Zwischenkonfiguration, bei der das Ventil jeweils Pfade für die Fluidströmung zwi schen der Einlassöffnung und jeder von der ersten und der zweiten Auslassöffnung vorsieht; und
(e) eine dritte Konfiguration, bei der das Ventil im Wesentlichen einen Pfad für die Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung, aber nicht zwischen der Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung vorsieht, welches Ventilanordnung weiterhin enthält:
(f) eine erste Fluidströmungsleitung (17), die mit der ersten Auslassöffnung verbunden ist, welche erste Leitung ein erstes Hilfsventil (18) zum Steuern der Strömung eines Hilfsfluids bei einem zweiten Druck zu der ersten Auslassöffnung (4) hat,
(g) eine zweite Fluidströmungsleitung (19), die mit der zweiten Auslassöffnung verbunden ist, welche zweite Leitung ein zweites Hilfsventil (20) zum Steuern der Strömung eines Hilfsfluids bei einem dritten Druck zu der zweiten Auslassöffnung (7) hat, und
(h) eine Ventilsteuervorrichtung, die das Dreiwegeventil und das erste und das zweite Hilfsventil steuert, welche Ventilsteuervorrichtung ausgebildet ist für:
(i) sequenzielles Ändern des Dreiwegeventils von der ersten Konfiguration zu der zweiten Zwischenkonfiguration und dann zu der dritten Konfiguration,
(j) Aufrechterhalten des ersten Hilfsventils im geschlossenen Zustand und des zweiten Hilfsventils im geöffneten Zustand, zumindest unmittelbar vor und während der Änderung der Konfiguration des Dreiwegeventils von der ersten zu der zweiten Konfiguration,
(k) Öffnung des ersten Hilfsventils und Schließen des zweiten Hilfsventils, wenn das Ventil in der zweiten Zwischenkonfiguration ist,
(l) Aufrechterhalten des zweiten Hilfsventil im geschlossenen Zustand und des ersten Hilfsventils im geöffneten Zustand während der Änderung der Konfiguration des Dreiwegeventils von der zweiten Zwischenkonfiguration zu der dritten Konfiguration; und
(m) Schließen sowohl des ersten als auch des zweiten Hilfsventils, nachdem das Dreiwegeventil in die dritte Konfiguration geändert wurde.

Der erste, zweite und dritte Aspekt der Erfindung können die folgenden Optionen enthalten.
Das primäre Fluid kann ein abrasives Material enthalten, das in einem Trägerfluid mitgenommen wird.
Das primäre Fluid kann abrasive Teilchen enthalten, die in einer Trägerflüssigkeit mitgenommen werden.
Die Trägerflüssigkeit kann Wasser sein.
Die Hilfsfluide können Wasser sein.
Eine Düse kann mit einer der Auslassöffnungen verbun den sein, um das aus dieser ausströmende primäre Fluid in einen Strahl zu formen.
Wahlweise enthält das primäre Fluid abrasive Teilchen, die in einer Trägerflüssigkeit mitgenommen werden, und die Düse dient zur Bildung eines abrasiven Strahls.
Eine zweite Düse kann mit der anderen der Auslassöffnungen verbunden sein.
Das Dreiwegeventil kann ein Drehventil sein.
Das Drehventil kann eine Drehwischbetätigung mit einem selbstläppenden flachen Ventilsitz verwenden.
Die Erfindung kann weiterhin in jeder alternativen Kombination von Teilen der hier erwähnten oder in den begleitenden Zeichnungen gezeigten Merkmale bestehen. Bekannte Äquivalente dieser Teile oder Merkmale, die nicht ausdrücklich genannt sind, werden nichts desto weniger als einbezogen angesehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel und Verfahren nach der Erfindung werden weiterhin mit Bezug auf die begleitenden Figuren nur beispielhaft und ohne beschränkende Absicht beschrieben, in denen:
1 zeigt einen Teil einer abrasiven Schneidstrahlvorrichtung mit einem Drehventil,
2 zeigt eine axiale Draufsicht auf eine Ventilplatte und den Sitz des Drehventils nach 1 in einer Konfiguration,
3 zeigt eine axiale Draufsicht auf die Ventilplatte und den Sitz des Drehventils nach den 1 und 2 in einer alternativen Konfiguration,
4 zeigt eine schematische Darstellung von Teilen der abrasiven Schneidstrahlvorrichtung in einem Modus, und
5 zeigt eine schematische Darstellung von Teilen der abrasiven Schneidstrahlvorrichtung in einem alternativen Modus.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Unter Bezugnahme auf die Figuren wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung in verschiedenen Formen und Arten implementiert werden kann. Die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und von Verfahren wird nur beispielhaft gegeben.
1 zeigt eine Anordnung von Ventilen zum Steuern der Strömung eines abrasiven Fluids zu einer Schneiddüse in einer abrasiven Schneidstrahlvorrichtung. Die Anordnung enthält ein Dreiwege-Drehventil 1 mit einer Einlassöffnung 2, die über eine Einlassleitung 3 mit einer Quelle (nicht gezeigt) für primäres Fluid bei hohem Druck zu verbinden ist. Das primäre Fluid kann eine Flüssigkeit oder ein Gas sein, aber bei einer bevorzugten Anwendung ist es typischerweise Wasser, in welchem abrasive Teilchen mitgenommen werden.
Das Dreiwegeventil 1 hat auch eine Schneidströmungs-Auslassöffnung 4, die über eine Schneidströmungslei tung 5 mit einer Schneiddüse 6 verbunden ist, und eine Bypassströmungs-Auslassöffnung 7, die über eine Bypass-Strömungsleitung 8 mit einer Bypassdüse 9 verbunden ist. Das Dreiwegeventil hat eine Steuerwelle 10 und einen Rotor, durch den ein Ventilsitz 11 gedreht wird. Der Ventilsitz ist durch eine Feder 12 zu einer Ventilplatte 13 hin vorgespannt, die mit drei Löchern versehen ist, die den drei Ventilöffnungen entsprechen: ein mittleres Einlassöffnungsloch 14 und radial außerhalb des mittleren Lochs 2 in Umfangsrichtung im gegenseitigen Abstand angeordnete Auslassöffnungslöcher, die ein Schneidströmungs-Auslassloch 15 und ein Bypassströmungs-Auslassloch 16 sind.
Die Steuerwelle 10 und der Rotor des Dreiwegeventils können gedreht werden, um den Ventilsitz 11 über die gelochte Ventilplatte 13 zwischen zwei Konfigurationen zu bewegen, wie am besten aus den axialen Draufsichten nach den 2 und 3 ersichtlich ist.
Das Dreiwegeventil ist ein Hochdruck-Drehventil, das eine Wischbetätigung mit selbstläppenden flachen Ventilsitzen verwendet. Obgleich ein derartiges Ventil im Allgemeinen nur mit einer kleinen Druckdifferenz über seine Flächen arbeiten kann, wurde dieses Problem überwunden durch vorübergehendes Vorsehen eines Rückdrucks auf einen Ventilauslass, gerade wenn dieser Auslass geöffnet wird, wie nachfolgend erläutert wird.
Die 1, 2 und 4 zeigen die Vorrichtung mit dem Dreiwegeventil 1 in einer Schneidkonfiguration, in der der Ventilsitz 11 das Bypassströmungs-Auslassloch 16 verschließt, während er einen Pfad für das Primärfluid für die Strömung zwischen der Einlassöffnung 2 und der Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 vorsieht, der zu der Schneiddüse 6 führt.
Die 3 und 5 zeigen die Vorrichtung mit dem Dreiwegeventil 1 in einer Bypasskonfiguration, in der der Ventilsitz 11 das Schneidströmungs-Auslassloch 15 verschließt, während ein Pfad für das Primärfluid für die Strömung zwischen der Einlassöffnung 2 und der Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 vorsieht.
Wenn zwischen der Schneid- und der Bypasskonfiguration gewechselt wird, geht das Dreiwegeventil durch eine Zwischen- oder Wechselkonfiguration (nicht gezeigt) hindurch. In der Zwischenkonfiguration sind beide Auslassöffnungslöcher 15, 16 geöffnet, um jeweilige Pfade für das Primärfluid zur Strömung zwischen der Einlassöffnung 2 und jeder der Auslassöffnungen 4, 7 vorzusehen; d.h., die Auslassöffnungen führen sowohl zu der Schneiddüse 6 als auch zu der Bypassdüse 9.
Wie am besten aus 1 ersichtlich ist, ist eine Quelle (nicht gezeigt) für Hochdruck-Hilfsfluid, das in der bevorzugten Anwendung reines Wasser ist, über eine Druckleitung 17 mit der Schneidströmungsleitung 5 verbunden. Die Schneidströmungs-Druckleitung 17 enthält ein Drucksteuerventil 18. Eine Quelle (nicht gezeigt) für Hochdruck-Hilfsfluid, das bei der bevorzugten Anwendung reines Wasser ist, die typischerweise dieselbe über die Druckleitung 17 verbundene Zuführung für sauberes Wasser ist, ist über eine Druckleitung 19 mit der Bypassströmungsleitung 8 verbunden. Die Bypassströmungs-Druckleitung 19 enthält ein Drucksteuerventil 20.
Wie nachfolgend erläutert wird, kann die Strömung des Primärfluids von der Schneiddüse angehalten werden durch Umleiten der Primärfluidströmung für die Ausgabe stattdessen von der Bypassdüse. In gleicher Weise kann die Strömung von der Schneiddüse wieder hergestellt werden durch Umleiten der Strömung zurück zu der Schneiddüse. Dieses Umschalten der Strömung des Primärfluids von der Schneiddüse kann erreicht werden ohne Anhalten der Strömung des Primärfluids durch die Vorrichtung.
Das Umschalten der Strömung des Fluids von der Schneiddüse wird durch eine Steuervorrichtung (nicht gezeigt) gesteuert, die aufeinander folgend die Zustände des Dreiwegeventils 1 und der beiden Druckventile 18, 20 ändert, um die Strömung des Primärfluids zwischen der Schneid- und der Bypassdüse hin und her umzuleiten.
Der Ablauf der Ventilbetätigung wird weiterhin mit Bezugnahme auf die 4 und 5 erläutert, die die abrasive Strahlschneidvorrichtung über einen Tank 21 angeordnet zeigen. Ein mit abrasivem Material beladener Schlamm wird als ein definierter Strahl (nicht gezeigt) von der Schneiddüse 6 ausgegeben und auf ein Werkstück (nicht gezeigt) gerichtet, um einen Schneid- oder Bohrvorgang durchzuführen, wonach der ausgegebene Schlamm in dem Tank gesammelt wird. Die Bypassdüse 9 ist so in dem Tank angeordnet, dass, wenn die abrasive Flüssigkeitsströmung von dem Schneidstrahl zur Ausgabe von der Bypassdüse umgeleitet wird, die ausgegebene Bypassflüssigkeit sich mit der ausgegebenen Schneidflüssigkeit in dem Tank vereinigt, aus dem sie recycelt werden kann.
Bei der in 4 gezeigten Anordnung wird eine Strömung von Hochdruckwasser, in welchem abrasive Teilchen mitgenommen werden, über die Einlassöffnung 3 zu der Einlassöffnung 2 des Dreiwegeventils 1 geführt. Die Druckleitungen 17, 19 sind beide mit einer Hochdruckquelle für reines Wasser verbunden. Die Druckventile 18, 20 (in den jeweiligen Druckleitungen 17, 19) sind beide geschlossen.
Wie in den 2 und 4 gezeigt ist, verschließt der Ventilsitz 11 des Dreiwegeventils 1 die Bypassströmungs-Auslassöffnung 7, so dass kein mit abrasivem Material beladenes Wasser zu der Bypassdüse 6 strömt. Die Anwesenheit des mit abrasivem Material beladenen Hochdruckwassers in dem Dreiwegeventil und die Abwesenheit jeglichen bedeutsamen Drucks in der Bypassströmungsleitung 8 ergibt eine Druckdifferenz, die die Abdichtung des Ventilsitzes 11 über dem Ventilplattenloch 16 an der Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 vergrößert. Das mit abrasivem Material beladene Wasser strömt durch das Dreiwegeventil über die offene Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 und die Schneidströmungsleitung 5, um als ein abrasiver Strahl von der Schneiddüse 6 ausgegeben zu werden. Es findet keine Ausgabe aus der Bypassdüse statt.
Wenn der Schneidstrahl angehalten werden soll, wird das Bypassströmungs-Druckventil 20 geöffnet, um die Bypassströmungs-Druckleitung 19 mit reinem Wasser unter Druck zu setzen, das dann von der Bypassdüse ausgegeben wird und einen Rückdruck zu der Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 des Dreiwegeventils anlegt, wodurch die genannte Druckdifferenz verringert wird. Diese Verringerung der Druckdifferenz ermöglicht, dass der Ventilsitz leicht bewegt werden kann. Ohne diesen Rückdruck wäre die Betätigung des Dreiwegeventils schwierig, wenn nicht unmöglich, und wenn sie möglich wäre, erforderte sie eine sehr große Kraft und würde wahrscheinlich eine übermäßige Ventilabnutzung bewirken.
Der Druck der Zuführung des reinen Hilfswassers ist geringfügig höher als der der über die Einlassleitung 3 zu dem Dreiwegeventil gelieferten, mit abrasivem Material beladenen Flüssigkeit. Bei einer Anordnung (nicht gezeigt) werden dieses reine Hilfswasser und das Trägerwasser für das mit abrasivem Material beladene Wasser ursprünglich von derselben Hochdruck-Wasserzuführung abgeleitet, aber der Druck des reinen Hilfswassers ist geringfügig höher als der des mit abrasivem Material beladenen Wassers an der Einlassöffnung des Dreiwegeventils. Der weniger direkte Durchgang, den das Trägerwasser nehmen muss, z.B. durch ein Schlammgefäß für die Mitnahme von abrasiven Teilchen in dem Trägerwasser, verringert den Druck dieser Strömung, bevor sie den Einlass des Dreiwegeventils erreicht.
Der Sitz 11 des Dreiwege-Drehventils wird dann zu einer Zwischenposition (nicht gezeigt) zwischen den Auslassöffnungen bewegt, in welcher Position sowohl die Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 als auch die Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 geöffnet sind.
Wenn die Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 des Dreiwegeventils 1 geöffnet wird, bewirkt der geringfügig höhere Druck des über die Druckleitung 19 zu der Bypassströmungsleitung 8 gelieferten reinen Hilfswassers eine kleine Rückströmung des reinen Wassers, das in die Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 strömt, um sich mit dem mit abrasivem Material beladenen Wasser, das aus der Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 herausströmt, zu verbinden. Diese Rückströmung ermöglicht, dass die Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 bei Abwe senheit jeglicher bedeutsamen abrasiven Strömung durch diese geöffnet wird, während gleichzeitig die Strömung des mit abrasivem Material beladenen Wassers durch die bereits geöffnete Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 aufrechterhalten wird, um als der Strahl an der Schneiddüse 6 ausgegeben zu werden.
Wenn der Sitz 11 des Dreiwegeventils 1 in der Zwischenposition ist (d.h., sowohl die Schneidströmungsals auch die Bypassströmungs-Auslassöffnung 4, 7 sind geöffnet), wechselt das Druckventil 20 vom offenen zum geschlossenen Zustand und das Druckventil 18 wechselt vom geschlossenen zum offenen Zustand.
Der höhere Druck des reinen Hilfswassers, der nun über die Druckleitung 17 auf die Schneidströmungsleitung 5 ausgeübt wird, bewirkt, dass reines Wasser über die Schneiddüse 6 ausgegeben wird und eine kleine Rückströmung des reinen Wassers in die Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 strömt. Das Umschalten des unter Druck stehenden reinen Wassers von der Bypassströmungsleitung 8 zu der Schneidströmungsleitung 5 schaltet tatsächlich die Rückströmung von reinem Wasser in dem Dreiwegeventil von der Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 zu der Schneidströmungs-Auslassöffnung 4. Dieses Umschalten der Rückströme verschiebt hydraulisch die Strömung von mit abrasivem Material beladenem Wasser, das vorher das Dreiwegeventil durch die Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 verlassen hat, um zu der Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 umgeleitet zu werden und über die Bypassdüse 9 in den Tank 21 ausgegeben zu werden.
Die Rückströmung von reinem Hilfswasser in die Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 verbindet sich mit dem aus der Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 strömen den, mit abrasivem Material beladenen Wasser. Diese Rückströmung ermöglicht auch, dass die Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 bei Abwesenheit jeglicher bedeutsamer abrasiver Strömung geschlossen wird (wie nachfolgend erläutert wird), während die Strömung des mit abrasivem Material beladenen Wassers durch die bereits geöffnete Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 aufrechterhalten wird, um an der Bypassdüse 9 in dem Tank 21 ausgegeben zu werden.
Es wird erkannt, dass die Umleitung der mit abrasivem Material beladenen Wasserströmung hydraulisch erreicht wird durch die selektive Anwendung von Rückströmungen des reinen Hilfswassers bei einem geringfügig höheren Druck als dem der mit abrasivem Material beladenen Primärwasserströmung. Die Umschaltung der abrasiven Strömung wird erzielt, während beide Auslassöffnungen des Dreiwegeventils geöffnet sind, wodurch in großem Maße die bedeutsame Erosion oder Abnutzung vermieden wird, die anderenfalls auftreten würde, wenn jeder Ventilteil bei einer abrasiven Hochdruckströmung geschlossen oder geöffnet werden muss.
Die Ausübung des durch das Hilfswasser erhaltenen Rückdrucks auf die Auslassöffnungen des Dreiwegeventils während der Zeiten, in denen das Dreiwegeventil zu betätigen ist, verringert auch die großen Druckdifferenzen, die anderenfalls eine einfache Betätigung des Drehventils ausschließen würden.
Es ist auch darauf hinzuweisen, dass die Steuerung der Druckventile wirksam die abrasive Fluidströmung in dem Dreiwegeventil umschaltet. Diese Umschaltung der abrasiven Strömung wird hydraulisch erreicht, indem die Anwendung der unter Druck stehenden Hilfs strömung zwischen der Schneid- und der Bypass-Auslassströmungsleitung umgeschaltet wird. Die Druckventile öffnen und schließen sich nur für das saubere Hilfswasser und werden damit nicht der abrasiven Primärströmung ausgesetzt, noch jeglicher durch diese Strömung bewirkten Erosion oder Abnutzung.
Die hier erfolgte Bezugnahme auf geöffnete Ventilöffnungen oder geöffnete Ventillöcher sind so zu verstehen, ausgenommen, wenn dies nicht zweckmäßig ist, dass sie Öffnungen oder Löcher einschließen, die nicht vollständig geschlossen sind, d.h., Öffnungen oder Löcher, die nur teilweise geöffnet sind, zusätzlich zu Öffnungen oder Löchern, die vollständig geöffnet sind.
Um die Umleitung der abrasiven Strömung vollständig zu machen, wird der Sitz 11 des Dreiwegeventils 1 jetzt aus der Zwischenposition gedreht, um die Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 zu verschließen, wie in den 3 und 5 gezeigt ist. Dies verhindert jegliche weitere Strömung des mit abrasivem Material beladenen Wassers zu der Schneiddüse 9. Das mit abrasivem Material beladene Wasser strömt durch das Dreiwegeventil über die geöffnete Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 und die Bypassströmungsleitung 8, um von der Bypassdüse 9 ausgegeben zu werden.
Nachdem der Ventilsitz 11 die Schneidströmungs-Auslassöffnung 4 geschlossen hat, wird das Druckventil 18 aus dem geöffneten in den geschlossenen Zustand gewechselt um das Abschalten des Strahls an der Schneiddüse 6 durch Umleiten der abrasiven Primärströmung für die Ausgabe aus der Bypassdüse 9 zu vervollständigen.
Um den Schneidstrahl wieder herzustellen, wird der vorstehend beschriebene Vorgang einfach umgekehrt. Genauer gesagt, das Druckventil 18 wird geöffnet, das Dreiwegeventil wechselt zu der Zwischenkonfiguration, das Druckventil 18 wird geschlossen und das Druckventil 20 wird geöffnet, die Konfiguration des Dreiwegeventils wird geändert, um die Bypassströmungs-Auslassöffnung 7 zu verschließen, und das Druckventil 20 wird geschlossen.
Wenn, wie in dem Fall der bevorzugten Anwendung, das Primärfluid in eine Flüssigkeit mitgenommene abrasive Teilchen aufweist, können Blockierungen auftreten, wenn die Teilchen sich in einer still stehenden oder langsamen bewegenden Flüssigkeit absetzen, beispielsweise in der Schneiddüse oder in den Verbindungsleitungen. Die Aufrechterhaltung einer kontinuierlichen Strömung des mit abrasivem Material beladenen Fluids, wie vorstehend beschrieben, verringert die Wahrscheinlichkeit derartiger Blockierungen.
Wenn die Schneiddüse 6 blockiert wird, kann das Dreiwegeventil 1 wie vorstehend beschrieben betätigt werden, um die zu der Schneiddüse führende Schneidströmungsleitung 5 zu schließen und die abrasive Strömung zu der Bypassdüse 9 umzuleiten, bevor die Pumpe abgeschaltet und dem System ermöglicht wird, den Druck natürlich durch die Bypassdüse abzubauen.
Dies hat den Vorteil, dass die Strömung des abrasiven Schlamms nicht vollständig unterbrochen wird, wenn die Düse blockiert wird, und das abrasive Material kann aus dem Dreiwegeventil 1, der Einlassleitung 3 und der Schneidströmungsleitung 5 vor dem Druckabbau herausgespült werden, wohingegen herkömmlicherweise die abrasiven Leitungen nach jedem Auftritt einer blockierten Düse freigemacht werden müssen.
Ein Drucksensor kann verwendet werden, um festzustellen, ob die Schneiddüse blockiert ist, und um automatisch den Strömungsumleitungsvorgang einzuleiten, um die abrasive Strömung zu der Bypassdüse umzuleiten, bevor die Pumpe abgeschaltet wird. Die Bedienungsperson braucht dann nur noch die Düse herauszunehmen und freizumachen und sie zu ersetzen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der hier beschriebene Strömungsumleitungsvorgang schnell durchgeführt werden kann, beispielsweise in nur wenigen Sekunden: das erste Druckventil öffnet nur vorübergehend, bevor die Drehung der Steuerwelle des Dreiwegeventils beginnt, die Umschaltung der Druckventile erfolgt, während der Rotor des Dreiwegeventils bewegt wird, in der Mitte zwischen seinen beiden Grenzen, und die endgültige Abschaltung des zweiten Druckventils findet unmittelbar nach der Beendigung der Umschaltung des Ventils statt.
Hochgeschwindigkeits-Bohr- oder Stechvorgänge können mit einem abrasiven Strahl durchgeführt werden, wenn der Strahl schnell ein- und ausgeschaltet werden kann. Bei Bearbeitungssystemen mit abrasiven Strahlen nach dem Stand der Technik muss das Anhalten der abrasiven Strömung und der Druckabbau des Strahls durch die Düse beendet sein, bevor die Düse an der nächsten erforderlichen Lochposition angeordnet werden kann. Dies kann typischerweise bis zu einer Minute für jede Positionierung dauern. Alternativ kann das abrasive Material abgeschaltet werden, während ein Wasserstrahl noch immer mit hohem Druck aus der Düse austritt. Jedoch ist diese Alternativ nur geeignet für die Bearbeitung weicher Materialien, bei de nen der Hochdruck-Wasserstrahl wahrscheinlich keine Oberflächenbeschädigung bewirkt, wenn er zu der nächsten Position bewegt wird.
Durch die hier beschriebene Umleitung der abrasiven Strömung wird der gesamte aus der Düse austretende Strahl schnell angehalten, während der Druck und die Strömung des abrasiven Fluids aufrechterhalten werden. Durch die Umleitung der Strahlströmung gemäß der vorliegenden Erfindung benötigen die Wiederpositionierung der Düse und die Wiederherstellung der Strahlströmung weniger als drei Sekunden, wodurch ermöglicht wird, dass Hochgeschwindigkeits-Bohrvorgänge durchgeführt werden können ohne die Gefahr einer sekundären Oberflächenbeschädigung.
Bei einer weiteren Anordnung (nicht gezeigt) wird die abrasive Strömung zwischen zwei oder mehr Schneiddüsen umgeschaltet. Anstelle der Verwendung einer Schneid- und einer Bypassdüse, wie vorstehend beschrieben wird, werden zwei oder mehr Schneiddüsen verwendet. In diesem Fall wird die abrasive Strömung zu einer ausgewählten Schneiddüse geschaltet, während die verbleibenden Düsen für den nächsten Bearbeitungsvorgang positioniert werden können.
Vorstehend wird die Erfindung in bevorzugten Formen beschrieben. Änderungen und Modifikationen, die für den Fachmann offensichtlich sind, werden als innerhalb des Bereichs der in den begleitenden Ansprüchen definierten Erfindung angesehen.
Zusammenfassung:
Eine Fluidströmung wird ein- und ausgeschaltet durch Umleiten der Strömung zu einem alternativen Pfad. Bei einer bevorzugten Anwendung wird ein abrasiver Schneidstrahl, der durch eine Strömung aus abrasivem Schlamm gebildet ist, der über eine Leitung (5) zu einer Schneidstrahldüse (6) geführt wird, ein- und ausgeschaltet durch Umleiten der Strömung in einem Dreiwege-Wechselventil (1) zu einer Leitung (8) und einer Bypassdüse (9). Ventile (18, 20) steuern die Verbindung einer Strömung aus reinem Hilfswasser zu jeweiligen Auslassöffnungen (4, 7) des Wechselventils (1), um während der Betätigung des Wechselventils Druckdifferenzen zu verringern und reine Rückströmungen vorzusehen, die die Strömung von abrasivem Schlamm in dem Wechselventil hydraulisch umleiten und ermöglichen, dass das Wechselventil bei einer reinen, in großem Maße von abrasiven materialienfreien Strömung öffnet und schließt.

1: Dreiwegeventil
2: Einlassöffnung
3: Einlassleitung
4: Schneidströmungs-Auslassöffnung
5: Schneidströmungsleitung
6: Schneiddüse
7: Bypassströmungs-Auslassöffnung
8: Bypassströmungsleitung
9: Bypassdüse
10: Steuerwelle
11: Ventilsitz
12: Ventilfeder
13: Ventilplatte
14: Einlassöffnungsloch
15: Schneidströmungs-Auslassloch
16: Bypassströmungs-Auslassloch
17: Schneidströmungs-Druckleitung
18: Drucksteuerventil
19: Bypassströmungs-Druckleitung
20: Drucksteuerventil
21: Tank
22: Verbrauchtes Fluid

Claims

Verfahren zum Steuern einer Fluidströmung durch ein Dreiwegeventil (1), welches aufweist: (a) eine Einlassöffnung (2), (b) eine erste und eine zweite Auslassöffnung (4, 7) (c) eine erste Konfiguration, bei der das Ventil im Wesentlichen einen Pfad für eine Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung (2) und der ersten Auslassöffnung (4), aber nicht zwischen der Einlassöffnung (2) und der zweiten Auslassöffnung (7) vorsieht, (d) eine zweite Zwischenkonfiguration, bei der das Ventil jeweils Pfade für eine Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung und sowohl der ersten als auch der zweiten Auslassöffnung vorsieht; und (e) eine dritte Konfiguration, bei der das Ventil im Wesentlichen einen Pfad für eine Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung, aber nicht zwischen der Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung vorsieht, welches Verfahren die folgenden Schritte enthält, die aufeinander folgend in der Reihenfolge (f) bis (l) durchgeführt werden: (f) Verbinden der Einlassöffnung des Dreiwegeventils mit einer Quelle von Primärfluid bei einem ersten Druck und Einstellen des Dreiwegeventils in der ersten Konfiguration, um dem Primärfluid zu ermöglichen, in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus der ersten Auslassöffnung heraus zu strömen, (g) Verbinden einer Zuführung von Hilfsfluid bei einem zweiten Druck mit der zweiten Auslassöffnung, (h) Einstellen des Dreiwegeventils in der zweiten Zwischenkonfiguration, (i) Unterbrechen der Zuführung von Hilfsfluid, die mit der zweiten Auslassöffnung verbunden ist, und Verbinden einer Zuführung von Hilfsfluid bei einem dritten Druck mit der ersten Auslassöffnung, (j) Ermöglichen dem Primärfluid, in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus der zweiten Auslassöffnung heraus zu strömen, (k) Verhindern der Strömung von Primärfluid aus der ersten Auslassöffnung heraus durch Einstellen des Dreiwegeventils in der dritten Konfiguration, und (l) Unterbrechen der Zuführung von Hilfsfluid, die mit der ersten Auslassöffnung verbunden ist, worin der zweite und der dritte Druck höher als der erste Druck sind und die Primärfluidströmung in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus zumindest einer der Auslassöffnungen heraus im Wesentlichen kontinuierlich während der Durchführung der vorgenannten Schritte aufrechterhalten wird.
Verfahren zum Umleiten einer Strömung aus Primärfluid, die in eine Einlassöffnung (2) eines Dreiwegeventils (1) und anfänglich aus einer ersten Auslassöffnung (4) des Dreiwegeventils heraus strömt, zum Umleiten und Ausgeben aus einer zweiten Auslassöffnung (7) des Dreiwegeventils, während eine kontinuierliche Strömung des Primärfluids in die Einlassöffnung aufrechterhalten wird, welches Verfahren die folgenden Schritte enthält, die aufeinander folgend in der Reihenfolge (a) bis (f) durchgeführt werden: (a) Verbinden der Einlassöffnung des Dreiwegeventils mit einer Quelle des Primärfluids bei einem ersten Druck und Einstellen des Dreiwegeventils durch Öffnen der ersten Auslassöffnung und Schließen der zweiten Auslassöffnung, um dem Primärfluid zu ermöglichen, in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus der ersten Auslassöffnung heraus zu strömen, (b) Verbinden einer Zuführung für Hilfsfluid bei einem zweiten Druck mit der zweiten Auslassöffnung, (c) Einstellen des Dreiwegeventils durch Öffnen beider Auslassöffnungen, um dem Primärfluid zu ermöglichen, in die Einlassöffnung zu strömen, um aus beiden Auslassöffnungen herauszuströmen, (d) Unterbrechen der Zuführung von Hilfsfluid, die mit der zweiten Auslassöffnung verbunden ist, und Verbinden einer Zuführung für Hilfsfluid bei einem dritten Druck mit der ersten Auslassöffnung, wodurch die Strömung von Primärfluid, die anfänglich in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus der ersten Auslassöffnung heraus strömt, umgeleitet wird, um stattdessen aus der zweiten Auslassöffnung heraus zu strömen, (e) Verhindern einer weiteren Strömung von Primärfluid aus der ersten Auslassöffnung heraus, durch Schließen der ersten Auslassöffnung, (f) Unterbrechen der Zuführung von Hilfsfluid, die mit der ersten Auslassöffnung verbunden ist, worin der zweite und der dritte Druck höher als der erste Druck sind, und die Strömung des Primärfluids in die Einlassöffnung, durch das Dreiwegeventil und aus zumindest einer der Auslassöffnungen heraus während der Durchführung der vorgenannten Schritte im Wesentlichen kontinuierlich aufrechterhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Primärfluid ein abrasives Material enthält, das in einem Trägerfluid mitgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das primäre Fluid abrasive Teilchen enthält, die in einer Trägerflüssigkeit mitgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Trägerflüssigkeit Wasser ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Hilfsfluide Wasser sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Düse (6) mit einer der Auslassöffnungen (4) verbunden ist, um das aus dieser herausströmende Primärfluid in einen Strahl zu formen.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Primärfluid abrasive Teilchen enthält, die in einer Trägerflüssigkeit mitgenommen werden, und die Düse zur Bildung eines abrasiven Strahls dient.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem eine zweite Düse (9) mit der anderen der Auslassöffnungen (7) verbunden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Dreiwegeventil ein Drehventil ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Drehventil eine Drehwischbetätigung mit einem selbstläppenden flachen Ventilsitz verwendet.
Ventilanordnung zum Steuern der Strömung eines Fluids, welche Ventilanordnung enthält: ein Dreiwegeventil (1), welches aufweist: (a) eine Einlassöffnung (2), die mit einer Quelle für Primärfluid bei einem ersten Druck verbindbar ist, (b) eine erste und eine zweite Auslassöffnung (4, 7) (c) eine erste Konfiguration, bei der das Ventil im Wesentlichen einen Pfad für eine Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung (2) und der ersten Auslassöffnung (4), aber nicht zwischen der Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung (7) vorsieht, (d) eine zweite Zwischenkonfiguration, bei der das Ventil jeweils Pfade für die Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung und jeweils der ersten und der zweiten Auslassöffnung vorsieht; und (e) eine dritte Konfiguration, bei der das Ventil im Wesentlichen einen Pfad für eine Fluidströmung zwischen der Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung, aber nicht zwischen der Einlassöffnung und der ersten Auslassöffnung vorsieht, welches Ventilanordnung weiterhin enthält: (f) eine erste Fluidströmungsleitung (17), die mit der ersten Auslassöffnung verbunden ist, wobei die erste Leitung ein erstes Hilfsventil (18) zum Steuern der Strömung eines Hilfsfluids bei einem zweiten Druck zu der ersten Auslassöffnung (4) hat, (g) eine zweite Fluidströmungsleitung (19), die mit der zweiten Auslassöffnung verbunden ist, welche zweite Leitung ein zweites Hilfsventil (20) zum Steuern der Strömung eines Hilfsfluids bei einem dritten Druck zu der zweiten Auslassöffnung (7) hat, und (h) eine Ventilsteuervorrichtung, die das Dreiwegeventil und das erste und das zweite Hilfsventil steuert, welche Ventilsteuervorrichtung ausgebildet ist für: (i) sequenzielles Ändern des Dreiwegeventils von der ersten Konfiguration zu der zweiten Zwischenkonfiguration und dann zu der dritten Konfiguration, (j) Aufrechterhalten des ersten Hilfsventils im geschlossenen Zustand und des zweiten Hilfsventils im geöffneten Zustand zumindest unmittelbar vor und während der Änderung der Konfiguration des Dreiwegeventils von der ersten in die zweite Konfiguration, (k) Öffnen des ersten Hilfsventils und Schließen des zweiten Hilfsventils, wenn das Ventil in der zweiten Zwischenkonfiguration ist, (l) Aufrechterhalten des zweiten Hilfsventils im geschlossenen Zustand und des ersten Hilfsventils im geöffneten Zustand während der Änderung der Konfiguration des Dreiwegeventils von der zweiten Zwischenkonfiguration zu der dritten Konfiguration; und (m) Schließen sowohl des ersten als auch des zweiten Hilfsventils, nachdem das Dreiwege ventil in die dritte Konfiguration geändert wurde.
Ventilanordnung nach Anspruch 12, bei der das Primärfluid ein in einem Trägerfluid mitgenommnes abrasives Material enthält.
Ventilanordnung nach Anspruch 12, bei der das Primärfluid in einer Trägerflussigkeit mitgenommene abrasive Teilchen enthält.
Ventilanordnung nach Anspruch 14, bei der die Trägerflüssigkeit Wasser ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei der die Hilfsfluide Wasser sind.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei der eine Düse (6) mit einer Auslassöffnungen (4) verbunden ist, um das aus dieser strömende Primärfluid in einen Strahl zu formen.
Ventilanordnung nach Anspruch 17, bei der das Primärfluid in einer Trägerflüssigkeit mitgenommene abrasive Teilchen enthält und die Düse zur Bildung eines abrasiven Strahls dient.
Ventilanordnung nach Anspruch 17 oder 18, bei der eine zweite Düse (9) mit der anderen der Auslassöffnungen (7) verbunden ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, bei der das Dreiwegeventil ein Drehventil ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 20, bei der das Drehventil eine Drehwischbetätigung mit einem selbstläppenden flachen Ventilsitz verwendet.